mechatronikblog.hs-pforzheim.de/informationstechnik/files/2014/01/...kfz-mechatronik prof. zirn...

MODULHANDBUCH

DES BACHELORSTUDIENGANGS

MECHATRONIK

DER FAKULTÄT FÜR TECHNIK

SPO 2

vom 01.10.2013

MODULHANDBUCH – MECHATRONIK SPO2 Seite II

INHALTSVERZEICHNIS

ABBKÜRZUNGSVERZEICHNIS.................................................................................................. IV LISTE DER MODULE ................................................................................................................ V IDEALTYPISCHER STUDIENVERLAUF........................................................................................ VI ERSTES SEMESTER .................................................................................................................. 1 MNS1030 – Mathematik 1 ..................................................................................................... 1 MNS1080 – Physik ................................................................................................................. 3 EEN1070 – Elektrotechnik ...................................................................................................... 6 CEN1190 – Informatik ........................................................................................................... 9 MEC1030 – Maschinenbau 1 ............................................................................................... 13 ZWEITES SEMESTER .............................................................................................................. 16 MNS1070 – Mathematik 2 ................................................................................................... 16 EEN1180 – Messtechnik ....................................................................................................... 19 CEN1130 – Technische Informatik ........................................................................................ 22 MEC1040 – Maschinenbau 2 ............................................................................................... 27 MEC1050 – Grundlagen der Mechatronik ............................................................................ 30 ISS1030 – Ingenieurmethoden 1 .......................................................................................... 34 DRITTES SEMESTER ............................................................................................................... 37 MEC2140 – Automatisierungstechnik 1 ................................................................................ 37 EEN2020 – Rechnernetze ..................................................................................................... 41 CEN2150 – Embedded Systems ............................................................................................ 44 MEC2130 – Maschinenbau 3 ............................................................................................... 46 MEC2150 – Sensorik und Aktorik ......................................................................................... 48 EEN2200 – Projektarbeit 1 ................................................................................................... 51 VIERTES SEMESTER ............................................................................................................... 53 EEN2040 – Elektronik........................................................................................................... 53 MEC2160 – Automatisierungstechnik 2 ................................................................................ 57 CEN2240 – Software Engineering ........................................................................................ 61 MEC2070 – Modelbildung und Simulation ........................................................................... 64 MEC2180 – KFZ-Mechatronik .............................................................................................. 66 MEC2300 – Projektarbeit 2 .................................................................................................. 69 FÜNFTES SEMESTER .............................................................................................................. 70 MEC3080 – Praxissemester .................................................................................................. 70 SECHSTES SEMESTER ............................................................................................................ 72 MEC3030 – Maschinenbau 4 ............................................................................................... 72 ISS3040 – Fachübergreifende Qualifikation 1 ........................................................................ 75 MEC3400 – Vertiefungsmodul ............................................................................................. 80 SIEBTES SEMESTER ................................................................................................................ 81 ISS4030 – Fachübergreifende Qualifikation 2 ........................................................................ 81 ISS4050 – Ingenieurmethoden 2 .......................................................................................... 84 MEC4100 – Projektarbeit 3 .................................................................................................. 87 THE4998 – Abschlussarbeit .................................................................................................. 89

MODULHANDBUCH – MECHATRONIK SPO2 Seite III

MODULHANDBUCH – MECHATRONIK SPO2 Seite IV

ABBKÜRZUNGSVERZEICHNIS

CR Credit gemäß ECTS - System

PLK Prüfungsleistung Klausur

PLL Prüfungsleistung Laborarbeit

PLM Prüfungsleistung mündliche Prüfung

PLP Prüfungsleistung Projektarbeit

PLR Prüfungsleistung Referat

PLS Prüfungsleistung Studienarbeit

PLT Prüfungsleistung Thesis

PVL Prüfungsvorleistung

PVL-BP Prüfungsvorleistung für die Bachelorprüfung

SWS Semesterwochenstunde(n)

UPL Unbenotete Prüfungsleistung

MODULHANDBUCH – MECHATRONIK SPO2 Seite V

LISTE DER MODULE Modul Modulverantwortlicher

1. Semester Mathematik 1 Herr Schmidt Physik Prof. Blankenbach Elektrotechnik 1 Herr Schmidt Informatik 1 Prof. Johannsen Maschinenbau 1 Prof. Simon 2. Semester Mathematik 2 Prof. Niemann Messtechnik Prof. Hetznecker Technische Informatik Prof. Johannsen Maschinenbau 2 Prof. Simon Grundlagen der Mechatronik Prof. Barth Ingenieurmethoden 1 Prof. Pfeiffer 3. Semester Automatisierungstechnik 1 Prof. Hillenbrand Rechnernetze Prof. Niemann Embedded Systems Prof. Kesel Maschinenbau 3 Prof. Simon Sensorik und Aktorik Prof. Hetznecker Projektarbeit 1 Prof. Barth 4. Semester Elektronik Prof. Rech Automatisierungstechnik 2 Prof. Hillenbrand Software Engineering Prof. Johannsen Modellbildung und Simulation Prof. Simon KFZ-Mechatronik Prof. Zirn Projektarbeit 2 Prof. Barth 5. Semester Praxissemester Prof. Simon 6. Semester Maschinenbau 4 Prof. Simon Fachübergreifende Qualifikation 1 Prof. Greiner Vertiefungsmodul Prof. Barth 7. Semester Fachübergreifende Qualifikation 2 Prof. Greiner Ingenieurmethoden 2 Prof. Rösch Projektarbeit 3 Prof. Barth Abschlussarbeit Prof. Barth

MODULHANDBUCH – MECHATRONIK SPO2 Seite VI

IDEALTYPISCHER STUDIENVERLAUF

7 Abschlussarbeit

(15 Credits)

Ingenieur- methoden 2

(2 SWS, 5 Credits)

Fachübergr. Quali. 2 (4

SWS, 4 Credits)

Projektarbeit 3 (Interdisziplinäres)

Projekt (4 SWS, 5 Credits)

6 Maschinenbau 4

(4 SWS, 6 Credits)

Vertiefungsmodul 6 Fächer

(12 SWS, 18 Credits)

Fachübergreifende Qualifikation 1

(6 SWS, 7 Credits)

5 Praxissemester

(4 SWS, 30 Credits)

4 Software

Engineering (4 SWS, 5 Credits)

Modellbildung und Simulation

(4 SWS, 5 Credits)

Elektronik (4 SWS, 5 Credits)

KFZ-Mechatronik (4 SWS, 5 Credits)

Automatisierungs-technik 2

(3 SWS, 4 Credits)

Projektarbeit 2 freies Fachprojekt (4 SWS, 5 Credits)

3 Embedded Systems (4 SWS, 5 Credits)

Maschinenbau 3 (4 SWS, 5 Credits)

Sensorik und Aktorik (4 SWS, 5 Credits)

Rechnernetze (4 SWS, 5 Credits)

Automatisierungs-technik 1

(5 SWS, 5 Credits)

Projektarbeit 1 geführtes Projekt (4 SWS, 5 Credits)

2 Technische Informatik

(5 SWS, 6 Credits)

Maschinenbau 2 (4 SWS, 5 Credits)

Messtechnik (4 SWS, 5 Credits)

Grundlagen der Mechatronik

(4 SWS, 5 Credits)

Mathematik 2 (5 SWS, 5 Credits)

Ingenieur- methoden 1

(4 SWS, 4 Credits)

1 Informatik

(4 SWS, 6 Credits) Maschinenbau 1

(5 SWS, 6 Credits) Elektrotechnik

(4 SWS, 5 Credits) Physik

(5 SWS, 6 Credits) Mathematik 1

(7 SWS, 8 Credits)

MODULHANDBUCH – MECHATRONIK SPO2 Seite 1

ERSTES SEMESTER

MNS1030 – Mathematik 1

Kennziffer MNS1030

Modulverantwortlicher Dipl.-Phys. Frank Schmidt

Level Eingangslevel

Credits 8 Credits

SWS Vorlesungen: 5 SWS Übung: 2 SWS

Studiensemester 1. Semester

Häufigkeit im Wintersemester

Dauer des Moduls 1 Semester

Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLK, 120 Minuten UPL

Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen: mathematische Kenntnisse der

Hochschulzugangsberechtigung

zugehörige Lehrveranstaltungen MNS1031 Analysis 1 MNS1032 Lineare Algebra MNS1033 Übungen Mathematik 1

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand (Analysis 1) Prof. Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand (Lineare Algebra) Prof. Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand (Übungen Mathematik 1)

Lehrformen der Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesungen Übung

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden erlernen die Grundlagen der Mathematik, die in den technischen und naturwissenschaftlichen Disziplinen einheitlich benötigt werden, also die Lineare Algebra und die Differential- und Integralrechnung für eine und mehrere Variablen. Sie können die entsprechenden Verfahren sicher anwenden und sind damit in der Lage, den mathematischen Anforderungen ihres weiteren Studiums zu entsprechen.

Inhalte Vorlesung Analysis 1: Grenzwerte



Differential- und Integralrechnung Folgen Reihen komplexe Zahlen Taylorreihen Funktionen von mehreren Variablen Vorlesung Lineare Algebra: Vektor- und Matrizen-Rechnung Determinanten Eigenwerte und Eigenvektoren

Verwendbarkeit des Moduls in anderen Studiengängen

Das Modul ist verwendbar im Studiengang: Bachelor Elektrotechnik/Informationstechnik Bachelor Medizintechnik Bachelor Technische Informatik

Workload Workload: 240 Stunden (8 Credits x 30 Stunden) Präsenzstudium: 105 Stunden (7 SWS x 15 Wochen) Eigenstudium: 135 Stunden (Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltungen, Bearbeitung von Übungen etc. und zur Vorbereitung und Durchführung der Prüfung)

Voraussetzung für die Vergabe von Credits

Bestandene Modulklausur sowie erfolgreiche Absolvierung der Übung.

Stellenwert Modulnote für Endnote

Gewichtung 81

Geplante Gruppengröße ca. 70 Studierende

Literatur Papula, Lothar: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, 3 Bände. Vieweg + Teubner Verlag Wiesbaden, 6. Aufl. 2012

Gohout, Wolfgang: Mathematik für Wirtschaft und Technik. Oldenbourg Verlag München, 2. Aufl. 2012

Skripte und Anleitungen des Moduls

Letzte Änderung 01.03.2013

1 Die Durchschnittsnote des 1. Studienabschnitts geht mit der Gewichtung 5 in die Endnote ein.


MNS1080 – Physik

Kennziffer MNS1080

Modulverantwortlicher Prof. Dr. Karlheinz Blankenbach

Level Eingangslevel

Credits 6 Credits

SWS Vorlesung: 4 SWS Übung: 1 SWS





Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse der


zugehörige Lehrveranstaltungen MNS1081 Physik MNS1082 Übungen Physik

Dozenten/Dozentinnen Dipl.-Phys. Frank Schmidt (Physik) Dipl.-Phys. Frank Schmidt (Übungen Physik)


Vorlesung Übung

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden kennen die wichtigsten Elemente der Physik, wie sie insbesondere in der Elektronik, der technischen Informatik und Mechatronik benötigt werden. Hierzu gehören die grundlegenden physikalischen Zusammenhänge und Lösungsmethoden der Mechanik, Schwingungs- und Wellenlehre, Optik und Wärmelehre. Dies ermöglicht den Einsatz der erworbenen Kenntnisse in Elektronik (Wärmelehre, Wellen), Software (z.B. Fahrdyna-mik) und modernen Messmethoden (z.B. Schwingungen und Optik). Lernziele: Die Studierenden können in physikalischen Zusammenhängen und


MNS1080 – Physik

Kategorien denken, verstehen experimentelle Verfahren und beherrschen den mathematischen Apparat, der zur

Beschreibung physikalischer Vorgänge benötigt wird.

Inhalte Messungen (Wie wird gemessen? Maßeinheiten, Auswertung von Messungen)

Kinematik (Ableiten und Integrieren von Vektoren, Gleichförmige und ungleichförmige Bewegung, Zusammensetzen von Geschwindigkeiten und Beschleunigungen, Wurf, Kreisbewegung, Schwingungen)

Dynamik (Impuls, Kraft und Energie inkl. Erhaltungssätze für translative und rotatorische Bewegungen

Schwingungen Wärmelehre (Wärmemenge, Wärmestrom,

Wärmeleitung, Dimensionierung von Kühlkörpern)







Gewichtung 62


Literatur Giancoli, Douglas C.: Physik (deutsch). PEARSON Studium München u.a.

Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl: Physik (deutsch), Wiley VCH Weinheim

Hering, Ekbert; Martin, Rolf; Stohrer, Martin: Physik für Ingenieure. Springer Verlag Berlin Heidelberg

Zur Auffrischung von Schulkenntnissen: Stolz, Werner: Starthilfe Physik: Ein Leitfaden für



MNS1080 – Physik

Studienanfänger der Naturwissenschaften, des Ingenieurwesens und der Medizin. Teubner Verlag Stuttgart u.a.

Für ausländische Studierende: Giancoli, Douglas C.: Physics: Principles with

Applications, Prentice Hall Upper Saddle River N.J. u.a. Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl: Physics.

Wiley New York Formelsammlungen: Kuchling, Horst: Taschenbuch der Physik. Fachbuchverlag

Leipzig im Hanser Verlag München Stöcker, Horst (Hrsg.): Taschenbuch der Physik: Formeln,

Tabellen, Übersichten. Verlag Harri Deutsch Frankfurt/M. Hering, Ekbert; Martin, Rolf; Stohrer, Martin:

Taschenbuch der Mathematik und Physik. Springer Verlag Berlin Heidelberg

Aufgabensammlung: Lindner, Helmut: Physikalische Aufgaben. Fachbuchverlag

Leipzig im Hanser Verlag München Skripte und Anleitungen des Moduls



EEN1070 – Elektrotechnik

Kennziffer EEN1070

Modulverantwortlicher Dipl.-Phys. Frank Schmidt

Level Eingangslevel

Credits 5 Credits





Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLK/PLM, 90 Minuten UPL

Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen: Mathematische Kenntnisse der


zugehörige Lehrveranstaltungen EEN1071 Grundlagen Elektrotechnik EEN1072 Übung Grundlagen der Elektrotechnik

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. habil. Oliver Zirn (Grundlagen Elektrotechnik) Prof. Dr.-Ing. habil. Oliver Zirn (Übung Grundlagen der

Elektrotechnik)


Vorlesung Übung

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden kennen die theoretischen Grundlagen der Gleichstrom- und Wechselstromtechnik und bekommen einen Einblick in praxisbezogene Problemstellungen sowie in die Eigenschaften realer Bauelemente der Elektrotechnik und Elektronik. Sie erwerben Fähigkeiten zur eigenständigen wissenschaftlichen Bearbeitung und Lösung von Problemen der Elektrotechnik. Lernziele: Die Studierenden verfügen über die wesentlichen Grundkenntnisse aus dem Gebiet der Gleichstromtechnik und Wechselstromtechnik, der Messtechnik und praxisrelevanter Aufgabenstellungen. Sie können technische



Problemstellungen selbstständig analysieren und strukturieren und komplexe Probleme formulieren. Daraus können sie selbstständig Lösungsstrategien entwerfen und umsetzen. Sie erkennen die Beziehungen und Korrespondenzen zwischen unterschiedlichen technischen Fachgebieten und können diese einschätzen. Sie besitzen die Fertigkeit zum logischen, analytischen und konzeptionellen Denken und können geeignete Methoden erkennen und anwenden. Sie können eigenes Wissen selbstständig erweitern.

Inhalte In der Vorlesung und der Übung werden grundlegende Themen der Elektrotechnik behandelt. Hierzu gehören Gleichstromkreise, Grundbegriffe der Wechselstromtechnik, elektrische sowie magnetische Felder und elektrische Strömungsfelder. Des Weiteren werden Laborversuche zur experimentellen Bearbeitung grundlegender Aufgabenstellungen aus Gleich- und Wechselstromtechnik sowie der Messtechnik durchgeführt.


Das Modul ist verwendbar in weiteren Studiengängen: Bachelor Medizintechnik



Bestandene Modulklausur sowie erfolgreiche Absolvierung der Übung


Gewichtung 53

Geplante Gruppengröße Vorlesungen: ca. 70 Studierende Übung: ca. 20 Studierende

Literatur Lehrbücher: Hagmann, Gert: Grundlagen der Elektrotechnik. Aula-

Verlag Wiebelsheim, 14. Aufl. 2009 bzw. 15. Aufl. 2011 Führer, Arnold et al.: Grundgebiete der Elektrotechnik,

Band 1. Hanser Verlag München, 9. Aufl. 2012 Weißgerber. Wilfried: Elektrotechnik für Ingenieure, Band

1: Gleichstromtechnik und elektromagnetisches Feld. Vieweg + Teubner Wiesbaden, 8. Aufl. 2009




Clausert, Horst; Wiesemann, Gunther: Grundgebiete der Elektrotechnik, Band 1. Oldenbourg Verlag München. 8. Aufl. 2003

Aufgabensammlungen: Hagmann, Gert: Aufgabensammlung zu den Grundlagen

der Elektrotechnik. Aula-Verlag Wiebelsheim, 14. Aufl. 2010 bzw. 15. Aufl. 2012

Führer, Arnold et al.: Grundgebiete der Elektrotechnik, Band 3: Aufgaben. Hanser Verlag München, 2. Aufl. 2008



CEN1190 – Informatik

Kennziffer CEN1190

Modulverantwortlicher Prof. Dr. rer. nat. Peer Johannsen

Level Eingangslevel

Credits 6 Credits

SWS Vorlesungen: 3 SWS Labor: 1 SWS



Dauer des Moduls deutsch


Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen: keine

zugehörige Lehrveranstaltungen CEN1191 Einführung in die Informatik CEN1192 Softwareentwicklung CEN1193 Labor Softwareentwicklung

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr. rer. nat. Peer Johannsen (Einführung in die Informatik)

Prof. Dr. rer. nat. Peer Johannsen (Softwareentwicklung) Prof. Dr. rer. nat. Peer Johannsen, Dipl.-Ing. (FH) Peter

Bitterlich, Dr.-Ing. Christoph Ußfeller (Labor Software-entwicklung)


Vorlesungen Labor

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden kennen grundlegende Begriffe, Konzepte und Methoden der Informatik. Sie können diese Konzepte und Methoden zielorientiert zur eigenen Lösung von Problemstellungen einfachen Komplexitätsgrades anwenden und in Softwarelösungen am Computer umsetzen. Somit erreichen sie grundlegende Kompetenzen, die zur erfolgreichen, interdisziplinären und ingenieurmäßigen Zusammenarbeit in heutigen und künftigen Unternehmen beitragen.



Lernziele: Die Studierenden kennen und verstehen grundlegende Begriffe der

Informatik (z.B. Information, Daten, Algorithmus, etc.), kennen und verstehen die Grundbausteine von

Algorithmen und wenden diese bei der strukturierten Beschreibung einfacher Aufgaben zur Lösung an,

lernen verschiedene Lösungen für die gleiche Aufgabenstellung nach einfachen Kriterien (Prägnanz, Verständlichkeit, Wartbarkeit) zu bewerten,

lernen in der Kleingruppe mit Hilfe eines verbreiteten Werkzeugs (Visual C++ 2010: Compiler, Linker, Debugger in einer integrierten Entwicklungsumgebung) eigene Lösungen zu gestellten, typischen Übungsaufgaben steigenden Schwierigkeitsgrades zu kreieren und zu testen,

lernen ihre eigenen Lösungen darzustellen und zu analysieren und bewerten diese in Bezug auf deren Richtigkeit und Vollständigkeit.

Inhalte Vorlesung Einführung in die Informatik: Grundbegriffe

- Information, Daten, Datenverarbeitung, Informatik - Sprachen - Ziffernsysteme, Zahlen- und Zeichendarstellung

Teilgebiete der Informatik und ihre Themen Grundlagen des Aufbaus und der Funktionsweise von

Computersystemen Software-Typen

- Systemsoftware - Anwendungssoftware

Grundlagen der Programmierung - Variablen und Datentypen - Algorithmen - Anweisungen, Sequenzen - Fallunterscheidungen, Schleifen - Prozeduren, Funktionen

Strukturierte Programmierung - Methode der strukturierten Programmierung - Darstellung von Algorithmen durch

Programmablaufpläne und Nassi-Shneiderman-Diagramme

Vorlesung Softwareentwicklung: Begriffe der Softwareentwicklung



Eigenschaften von Software Klassifikation von Programmiersprachen Compiler und Entwicklungsumgebung Die Programmiersprache C

- Aufbau von C-Programmen - Reservierte Worte, Bezeichner - Datentypen, Kontrollstrukturen - Felder und Zeiger, - Strukturen und Verbünde - Operatoren und Ausdrücke - Speicherklassen - Funktionen und Parameterübergabe - Der C-Präprozessor - Die ANSI-Laufzeitbibliothek

Labor Softwareentwicklung: Die integrierte Entwicklungsumgebung Microsoft Visual

C++ 2010 Übungsaufgaben zu den Themen der Lehrveranstaltung

„Softwareentwicklung“, z.B. - Analyse und Entwurf - Eingabe von der Tastatur – Ausgabe auf dem

Bildschirm - Formatierte Ein- und Ausgabe - Fallunterscheidungen und Schleifen - Mathematische Berechnungen - Funktionen, Zeiger - Datenstrukturen


Das Modul ist verwendbar in weiteren Studiengängen: Bachelor Elektrotechnik/Informationstechnik Bachelor Medizintechnik Bachelor Technische Informatik



Bestandene Modulklausur sowie erfolgreiche Absolvierung des Labors.

Stellenwert Modulnote für Gewichtung 54




Endnote

Geplante Gruppengröße Vorlesungen: ca. 70 Studierende Labor: ca. 20 Studierende

Literatur Vorlesung Einführung in die Informatik: H. Herold, B. Lurz, J. Wohlrab, „Grundlagen der

Informatik“, Pearson A. Böttcher, F. Kneißl, „Informatik für Ingenieure“,

Oldenbourg Verlag P. Levi, U. Rembold, „Einführung in die Informatik für

Naturwissenschaftler und Ingenieure“, Hanser Verlag H. Müller, F. Weichert, „Vorkurs Informatik – Der Einstieg

ins Informatikstudium“, Springer Verlag G. Büchel, „Praktische Informatik – Eine Einführung“,

Springer Verlag Skripte des Moduls Vorlesung Softwareentwicklung: P. Baeumle-Courth, T. Schmidt, „Praktische Einführung

in C“, Oldenbourg Verlag N. Heiderich, W. Meyer, „Technische Probleme lösen mit

C / C++“, Hanser Verlag H. Erlenkotter, „C: Programmieren von Anfang an“ ,

rororo Verlag R. Klima, S. Selberherr, „Programmieren in C“, Springer

Verlag M. Dausmann, U. Bröckl, D. Schoop, J. Groll, „C als erste

Programmiersprache – Vom Einsteiger zum Fortgeschrittenen“, Springer Verlag

Regionales Rechenzentrum für Niedersachsen (RRZN), „C Programmierung – Eine Einführung“ und „Die Programmiersprache C – Ein Nachschlagewerk“

Skripte und Laboranleitungen des Moduls



MEC1030 – Maschinenbau 1

Kennziffer MEC1030

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Marcus Simon

Level Eingangslevel

Credits 6 Credits

SWS Vorlesungen: 3 SWS Übungen: 2 SWS





Lehrsprache deutsch


zugehörige Lehrveranstaltungen MEC1031 Konstruktionslehre MEC1032 Statik MEC1033 Übungen Konstruktionslehre MEC1034 Übungen Statik

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Mike Barth (Konstruktionslehre) Prof. Dr.-Ing. Mike Barth (Übungen Konstruktionslehre) Prof. Dr.-Ing. Marcus Simon (Statik) Prof. Dr.-Ing. Marcus Simon (Übungen Statik)


Vorlesungen Übungen

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs:

Die Studierenden erwerben die Grundlagen des Maschinenbaus in den Bereichen Konstruktion und Statik. Sie können technische Produkte konstruieren und auf Basis von technischen Zeichnungen dokumentieren. Dabei erlenen die Studierenden methodische Vorgehensweisen in Bezug auf das fertigungs- und montagegerechte Konstruieren unter Berücksichtigung gängiger Normen und Standards; stets mit Bezug auf die bereichsübergreifenden Einflüsse der Mechatronik.

Lernziele:



Konstruktionslehre: Die Studierenden sind in der Lage, Ideen für mechatronische Produkte

sachgerecht und technisch verständlich in Form von Zeichnungen zu dokumentieren

haben grundlegende Kenntnisse in der Bemaßung, Pass und -Toleranzberechnung von technischen Produkten

haben grundlegende Kenntnisse in der Auslegung konstruktionstechnischer Grundelemente des Maschinenbaus.

können konstruktive Grundelemente in einem aktuellen 3D-Computer Aided Drawing (CAD) System erstellen, bemaßen und in technische Zeichnungen überführen.

sind in der Lage, grundlegende diskursive Methoden zur Ideen- und Lösungsfindung (z.B. morphologischer Kasten) anzuwenden.

Statik: Die Studierenden bekommen ein Verständnis für den Kraftbegriff können für Tragwerke entscheiden, ob diese statisch

bestimmt oder statisch unbestimmt sind sind in der Lage für einfache Tragwerke

Auflagereaktionen durch Gleichgewichtsbetrachtungen zu ermitteln

können mehrteilige Systeme analysieren können als Vorstufe für die Festigkeitslehre innere

Schnittreaktionen bestimmen

Inhalte Konstruktionslehre: Technisches Zeichnen:

- Erstellen technischer Zeichnungen - Bemaßung technischer Zeichnungen - Ansichten in technischen Zeichnungen - Schnittbilder - Explosionsdarstellungen

Passungen, Bohrungen, Toleranzen:

- Auswahl und Konstruktion geeigneter Passungen, Bohrungen

- Toleranzberechnung und -Bemaßung Ideen- und Lösungssuche:

- Anwendung diskursiver Methoden - Morphologischer Kasten - Lasten- und Pflichtenheft - Funktionsstruktur

3D-CAD:

- Anwendung der Grundlagen zur Arbeit in modernen



CAD-Werkzeugen (am Beispiel CREO) Konstruktion und Auslegung von Grundelementen des

Maschinenbaus

- Wellenberechnung - Lagerberechnung

Statik

Grundbegriffe in der Statik, insbesondere Einführung des Kraftbegriffes

Zentrale Kräftesysteme, Äquivalenzbegriff, Gleichgewicht, Lagrnagesches Schnittprinzip

Allgemeine Kräftesysteme, Kräftepaare und Moment, Äquivalenz und Gleichgewicht

Tragwerke, statische Bestimmtheit, Auflagerreaktionen, ein- und mehrteilige Systeme

Innere Schnittreaktionen



Bestandene Modulklausur sowie erfolgreiche Absolvierung der Übungen.


Gewichtung 65

Geplante Gruppengröße Vorlesungen: ca. 70 Studierende Übungen: ca. 3*25 Studierende, bzw.70 Studierende (Statik)

Literatur Gross, Hauger, Schröder, Wall: Technische Mechanik, Band 1: Statik, 9. Auflage, Springerverlag 2006

Hibbeler Russel, C.: Technische Mechanik, Band 1 Statik, Pearson-Verlag




ZWEITES SEMESTER


Kennziffer MNS1070

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Frank Niemann

Level Eingangslevel

Credits 5 Credits

SWS Vorlesungen: 4 SWS Übung: 1 SWS


Häufigkeit im Sommersemester


Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLK, 2 x 60 Minuten UPL

Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus dem Modul

Mathematik 1

zugehörige Lehrveranstaltungen MNS1071 Analysis 2 MNS1072 Übungen Mathematik 2 MNS1073 Numerik

Dozenten/Dozentinnen Dipl.-Phys. Frank Schmidt (Analysis 2) Dipl.-Phys. Frank Schmidt (Übungen Mathematik 2) Dipl.-Phys. Frank Schmidt (Numerik)


Vorlesungen Übung


Die Studierenden lernen unterschiedliche Verfahren und Methoden zu Lösung verschiedener mathematischer Probleme und lernen diese anzuwenden.

Lernziele:

Die Studierenden verstehen, wie naturwissenschaftliche Vorgänge mit Hilfe

mathematischer Methoden beschrieben werden können, kennen wesentliche Lösungsstrategien zur Lösung von

Differentialgleichungen n-ter Ordnung,



beherrschen den Umgang mit Integraltransformationen und die Darstellung von Funktionen im Zeit- und Frequenzbereich,

können MATLAB zur Lösung praktischer Probleme einsetzen,

erwerben die Fähigkeit, die zeitkontinuierliche Fourier-Transformation und die Laplace-Transformation anzuwenden,

verstehen die Verfahren der numerischen Mathematik und können diese einsetzen.

Inhalte Analysis 2 Der erste Teil der Vorlesung beinhaltet die Definition,

Klassifizierung und Lösungsmethodik von gewöhnlichen Differentialgleichungen. Die Vorlesung beschränkt sich im Wesentlichen auf die wichtigsten DGL-Typen erster und zweiter Ordnung wie sie in der Elektrotechnik und dem Maschinenbau auftreten, wenngleich auch Lösungsstrategien für Differentialgleichungen höherer Ordnung behandelt werden.

Im zweiten Teil werden kurz die Fourier-Transformation vorgestellt und wesentliche Eigenschaften diskutiert. Die Laplace-Transformation und Rechenregeln zur Laplace-Transformation werden hergeleitet und die Lösung von Differentialgleichungen mit Hilfe der Laplace-Transformation besprochen.

Numerik Einführung in MATLAB Computerarithmetik und Fehleranalyse Lösung von linearen und nichtlinearen

Gleichungssystemen Approximation Numerische Integration




Voraussetzung für die Vergabe Bestandene Klausuren sowie erfolgreiche Absolvierung der



von Credits Übung.


Gewichtung 56


Literatur Papula, Lothar: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 2 und Band 3. Vieweg + Teubner Verlag, 13. Auflage Wiesbaden 2012

Böhme, Gert: Anwendungsorientierte Mathematik: Analysis – 2. Integralrechnung, Reihen, Differentialgleichungen. Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York 1991

Glatz, Gerhard: Fourier-Analysis: Fourier-Reihen, Fourier- und Laplacetransformation. Band 7 in Hohloch, Eberhard (Hrsg.): Brücken zur Mathematik: Hilfen beim Übergang von der Schule zur Hochschule für Studierende technischer, natur- und wirtschaftswissenschaftlicher Fachrichtungen. Cornelsen Verlag Berlin 1996

Skripte des Moduls




EEN1180 – Messtechnik

Kennziffer EEN1180

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Alexander Hetznecker

Level Eingangslevel

Credits 5 Credits

SWS Vorlesung: 3 SWS Labor: 1 SWS





Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: Bestehen des 1. Studienabschnitts Inhaltliche Voraussetzungen: Mathematische Kenntnisse der


zugehörige Lehrveranstaltungen MEC2011 Messtechnik MEC2012 Labor Messtechnik

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Alexander Hetznecker (Messtechnik) M.Sc. Dipl.-Ing. (FH) Tobias Gehrke, Dipl.-Ing. (FH) Markus

Langer (Labor Messtechnik)


Vorlesung Labor


Die Studierenden wissen um die Vorgehensweise zur Erfassung, Auswertung und Darstellung von Messdaten. Sie erlernen den Umgang mit Messabweichungen und Toleranzen. Sie sind in der Lage einfache elektronische Messschaltungen zu analysieren und zu dimensionieren.

Lernziele:

Messtechnik: Die Studierenden kennen den Hintergrund und die Notwendigkeit eines

internationalen Einheitensystems, kennen die Vor- und Nachteile von Ausschlag- und

Kompensationsverfahren, sind sensibilisiert für Nennwerte und Messabweichungen



sowie deren verschiedene Ansätze zur Berechnung, erlernen die Auswahl geeigneter AD-Wandler für die

messtechnische Anforderung zu treffen und können einschlägige Berechnungen damit durchführen,

erlangen die Vorgehensweise zur Beschreibung nicht idealer Messgeräte,

verstehen strom- und spannungsrichtiges Messen sowie deren Konsequenz auf Widerstandsmessungen und

bekommen Einblick in Kenngrößen von Wechselstromsignalen.

Inhalte Vorlesung Messtechnik: SI-Einheitensystem und Basiseinheiten. Darstellung von Messwerten und Kurven. Ausschlag- und Kompensationsmethode. Hintergrund statischen und dynamischen Verhaltens von

Messgeräten. Definition Mittelwert, Vertrauensbereich, systematische

und zufällige Abweichung. Berechnung der Fortpflanzung systematischer und

zufälliger Abweichungen. Einblick in elektromechanische Messgeräte. Funktionsweise von Analog-Digital-Wandlern in der

Messtechnik (Flash-Wandler, Dual-Slope-Wandler). Messung von Strömen und Spannungen. Messbereichserweiterung. Indirekte Messung von Widerständen. Dioden zur Messbereichsbegrenzung. Mittelwert, Gleichrichtwert, quadratischer Mittelwert,

Effektivwert, Spitzenwert. Labor Messtechnik: Kennenlernen einer in der Messtechnik häufig

verwendeten grafischen Programmiersprache. Auslesen der Messdaten von Temperatursensoren

unterschiedlicher Art. Erzeugung, Abruf und Weiterverarbeitung von

Messdaten. Transfer und Auswertung der Messwerte in einer

Tabellenkalkulation.



Workload Workload: 150 Stunden (5 Credits x 30 Stunden) Präsenzstudium: 60 Stunden (4 SWS x 15 Wochen)



Eigenstudium: 90 Stunden (Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltungen, Bearbeitung von Übungen etc. und zur Vorbereitung und Durchführung der Prüfung)


Bestandene Klausur sowie erfolgreiche Absolvierung des Labors.


Gewichtung 37

Geplante Gruppengröße Vorlesung: ca. 70 Studierende Labor: ca. 20 Studierende

Literatur Lehrbücher: Lerch, Reinhard: Elektrische Messtechnik: Analoge,

digitale und computergestützte Verfahren. Springer Verlag Berlin Heidelberg 2010

Schrüfer, Elmar: Elektrische Messtechnik: Messungen elektrischer und nichtelektrischer Größen. Hanser Verlag München, 9. Aufl. 2007

Parthier, Rainer: Messtechnik: Grundlagen und Anwendungen der elektrischen Messtechnik für alle technischen Fachrichtungen und Wirtschaftsingenieure. Vieweg Verlag Wiesbaden, 3. Aufl. 2006

Aufgabensammlung: Lerch, Reinhard; Kaltenbacher, Manfred; Lindinger,

Franz: Übungen zur elektrischen Messtechnik. Springer Verlag Berlin Heidelberg 1996




CEN1130 – Technische Informatik

Kennziffer CEN11330


Level Eingangslevel

Credits 6 Credits





Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLK/PLM, 2 x 60 Minuten UPL

Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen für Softwareentwicklung 2:

Kenntnisse der Programmiersprache C Inhaltliche Voraussetzungen für Digitaltechnik: keine

zugehörige Lehrveranstaltungen CEN1024 Softwareentwicklung 2 CEN1025 Digitaltechnik CEN1026 Labor Softwareentwicklung 2

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr. rer. nat. Peer Johannsen (Softwareentwicklung 2) Prof. Dr. rer. nat. Peer Johannsen (Digitaltechnik) Prof. Dr. rer. nat. Peer Johannsen, Dipl.-Ing.(FH) Andreas

Reber, Dr.-Ing. Christoph Ußfeller (Labor Software-entwicklung 2)


Vorlesungen Labor

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden vertiefen ihre Kenntnisse über die Konzepte und Methoden der Informatik und der Softwareentwicklung. Sie können diese Konzepte und Methoden zielorientiert zur eigenen Lösung von komplexen Problemstellungen anwenden und in Softwarelösungen am Computer umsetzen. Sie verstehen den grundlegenden Aufbau digitaler Schaltungen und erwerben die Fähigkeit, digitale



Schaltungen für eine gegebene Aufgabenstellung zu entwerfen. Sie verstehen die Entwurfsmethodik für kombinatorische und sequentielle Logik und kennen die Optimierungsparameter. Lernziele: Die Studierenden haben vertiefte Kenntnisse im Entwurf von Algorithmen

zur Lösung komplexer Aufgabestellungen sind geübt im Umgang mit den Grundbausteinen von

Algorithmen und wenden diese zum strukturierten Entwurf komplexer algorithmischer Problemlösungen an

kennen gängige Standard-Datenstrukturen und Standard-Algorithmen,

lernen verschiedene Lösungen für die gleiche Aufgabenstellung nach einfachen Kriterien (Prägnanz, Verständlichkeit, Wartbarkeit, Komplexität, Effizienz) zu bewerten,

lernen in der Kleingruppe mit Hilfe eines verbreiteten Werkzeugs (Visual C++ 2010: Compiler, Linker, Debugger in einer integrierten Entwicklungsumgebung) eigene Lösungen zu gestellten, typischen Übungsaufgaben steigenden Schwierigkeitsgrades zu kreieren und zu testen,

lernen ihre eigenen Lösungen darzustellen und zu analysieren und bewerten diese in Bezug auf deren Richtigkeit, Vollständigkeit, Komplexität und Effizienz,

verstehen die Informationsdarstellung mit digitalen Signalen,

lernen die Zahlendarstellung im Dualsystem und die Grundbegriffe der Kodierung,

verstehen die Bool‘sche Algebra als mathematische Grundlage,

beherrschen den Entwurf von optimierten Schaltnetzen und Schaltwerken und

können für gegebene Aufgabenstellungen digitale Schaltungen entwerfen.

Inhalte Vorlesung Softwareentwicklung 2: Anwendungen und Konzepte

- Grundlagen der Programmierung von Mikrocontrollern und eingebetteten Systemen

- Grundprinzipien von Kontrollalgorithmen für reaktive Systeme (Sensoren, Aktoren)

- Grundprinzipien des Multitasking (kritische Bereiche,



Semaphore) Vertiefung C-Programmierung

- Modularisierung, Umgang mit Header-Dateien und mehreren C-Files

- Verwendung von mehrdimensionalen Arrays, Strukturen und Unions

- Zeiger und Verwendung von Zeigern - Statische und dynamische Speicherallokation - Rekursive Funktionen - Einsatz von Debugging-Methoden

Algorithmen und Datenstrukturen - Bitmaskierungen - Datenausgabe (Umrechnung DEC – OKT – HEX) - Verwendung von Timern - Finite State Machines (FSM) / Endliche Automaten als

Kontrollstrukturen - Stacks, Queues und Listen (abstrakte Datentypen) - Sortierverfahren und Suchverfahren (Listen, Bäume,

Divide and Conquer) - Komplexität von Algorithmen (O-Notation)

Vorlesung Digitaltechnik: Aufbau von Computern und digitalen Schaltungen Informationsdarstellung, digitale und analoge Signale Zahlensysteme, Rechnen mit Dualzahlen Kodierung und Eigenschaften von Codes Digitale Grundverknüpfungen und logische Gatter Schaltalgebra und Bool‘sche Algebra Vollständige und unvollständige Schaltfunktionen Disjunktive und konjunktive Normalform Rechenschaltungen und Multiplexer-Schaltnetze Formale Beschreibung von Schaltwerken Speicherglieder Labor Softwareentwicklung 2: Die integrierte Entwicklungsumgebung Microsoft Visual

C++ 2010 Arbeiten mit den Debugger Übungsaufgaben zu den Themen der Lehrveranstaltung

„Softwareentwicklung 2“, z.B. - Rekursive Funktionen - Dynamische Speicherverwaltung und dynamische

Datenstrukturen - Vertiefter Umgang mit Zeigern



- Umgang mit Timern - Bitmanipulationen





Bestandene Klausuren sowie erfolgreiche Absolvierung des Labors.


Gewichtung 58


Literatur Vorlesung Softwareentwicklung 2: H. Herold, B. Lurz, J. Wohlrab, „Grundlagen der

Informatik“, Pearson A. Böttcher, F. Kneißl, „Informatik für Ingenieure“,

Oldenbourg Verlag P. Levi, U. Rembold, „Einführung in die Informatik für

Naturwissenschaftler und Ingenieure“, Hanser Verlag N. Blum, „Algorithmen und Datenstrukturen“,

Oldenbourg Verlag M. von Rimscha, „Algorithmen kompakt und

verständlich“, Springer Verlag M. Nebel, „Entwurf und Analyse von Algorithmen“,

Springer Verlag H. Müller, F. Weichert, „Vorkurs Informatik – Der Einstieg

ins Informatikstudium“, Springer Verlag G. Büchel, „Praktische Informatik – Eine Einführung“,

Springer Verlag P. Baeumle-Courth, T. Schmidt, „Praktische Einführung

in C“, Oldenbourg Verlag N. Heiderich, W. Meyer, „Technische Probleme lösen mit

C / C++“, Hanser Verlag H. Erlenkotter, „C: Programmieren von Anfang an“ ,

rororo Verlag R. Klima, S. Selberherr, „Programmieren in C“, Springer




Verlag M. Dausmann, U. Bröckl, D. Schoop, J. Groll, „C als erste

Programmiersprache – Vom Einsteiger zum Fortgeschrittenen“, Springer Verlag

Regionales Rechenzentrum für Niedersachsen (RRZN), „C Programmierung – Eine Einführung“ und „Die Programmiersprache C – Ein Nachschlagewerk

Skripte und Laboranleitungen des Moduls Vorlesung Digitaltechnik: Woitowitz, Urbanski, Gehrke, „Digitaltechnik“, Springer,

2012 D. W. Hoffmann, „Grundlagen der Technischen

Informatik“, Hanser Verlag, 2010 B. Becker, R. Drechsler, P. Molitor, „Technische

Informatik - Eine Einführung“, München: Pearson Studium, 2005

B. Becker, P. Molitor, „Technische Informatik“, Oldenbourg Verlag, 2008

P. Pernards, „Digitaltechnik 1: Grundlagen, Entwurf, Schaltungen“, Hüthig Verlag, 2001

P. Pernards, „Digitaltechnik 2: Einführung in die Schaltwerke“, Hüthig Verlag, 1995

H.-M. Lipp, J. Becker, „Grundlagen der Digitaltechnik“, Oldenbourg Verlag, 2007

H. Schneider-Obermann, „Basiswissen der Elektro-, Digital- und Informationstechnik“, Vieweg und Teubner, 2006




Kennziffer MEC1040


Level Eingangslevel

Credits 5 Credits

SWS Vorlesungen: 4 SWS





Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus der

Lehrveranstaltung Statik

zugehörige Lehrveranstaltungen MEC1041 Maschinenelemente MEC1042 Mechanik 2/Festigkeitslehre

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Mike Barth (Maschinenelemente) Prof. Dr.-Ing. Marcus Simon (Mechanik 2/ Festigkeitslehre)


Vorlesungen

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden lernen die gängigen Maschinenelemente kennen und teilweise auszulegen und zu berechnen. Sie sind in der Lage selbstständig Werkstücke gegen Bruch bzw. maximale Verformung unter Beachtung wirtschaftlicher Zusammenhänge auszulegen. Lernziele: Maschinenelemente: Die Studierenden lernen verschiedene kraftschlüssige, formschlüssige und

stoffschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen kennen, können gängige formschlüssige Welle-Nabe-

Verbindungen rechnerisch auslegen, kennen verschiedene Dichtungen und ihre

Wirkprinzipien und können sie anwendungsspezifisch



auswählen, kennen die Eigenschaften verschiedener mechanischer

Federn und können Sie auslegen und berechnen, kennen verschiedene mechanische und hydraulische

Getriebearten und können Zahnradgetriebe auslegen, berechnen und

konstruieren. Mechanik 2 / Festigkeitslehre: Die Studierenden können den Spannungszustand eines Körpers

beschreiben, können Spannungen in verschiedenen Schnittebenen aus

einem vorgegebenen Spannungszustand bestimmen, können die Verformungen und die daraus abgeleiteten

Verzerrungen eines Körpers beschreiben, können den Zusammenhang zwischen Spannungen und

Verzerrungen angeben und können für einfache Belastungen (Zug/Druck, Biegung,

Torsion) Modellkörper auslegen.

Inhalte Maschinenelemente Formschlüssige, kraftschlüssige und stoffschlüssige

Welle-Nabe-Verbindungen (WNV). Schwerpunkt auf den gängigen formschlüssigen WNV Paßfederverbindung, Zahn- / Keilwellenverbindung und Polygonalverbindung

Statische und dynamische Dichtungen. Schwerpunkte Radialer Wellendichtring und berührungslose Strömungsdichtungen

Mechanische Federn (Blattfeder, Drehfeder, Drehstabfeder, Schraubenfeder, Tellerfeder, usw.). Federkennzahlen, Gestaltungsformen (Belastungsart, Form, Werkstoff), Berechnung / Auslegung

Mechanische und hydraulische Getriebe. Schwerpunkt Zahnradgetriebe, Berechnung und Auslegung

Mechanik 2 / Festigkeitslehre Grundbegriffe, Belastung – Beanspruchung Spannung, Spannungstensor, Tensortransformationen Verzerrungen, Verzerrungstensor Hookesches Gesetz, Zusammenhang zw. Verzerrungen

und Spannungen Zug/ Druck Biegung Torsion



Zusammengesetzte Beanspruchungen / Vergleichsspannungen



Bestandene Modulklausur.


Gewichtung 59


Literatur Roloff, Matek: Maschinenelemente: Normung, Berechnung, Gestaltung, 18. Auflage 2007, Vieweg-Verlag

Fischer, Heinzler, u.a.: Tabellenbuch Metall, 44. Auflage 2008, Europa Lehrmittel Verlag

Gross, Hauger, Schnell, Schröder: Technische Mechanik, Band 2 Elastostatik, 8. Auflage 2005, Springer-Verlag

Hibbeler, Russel C.: Technische Mechanik 1: Statik, Pearson-Verlag




MEC1050 – Grundlagen der Mechatronik

Kennziffer MEC1050

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Mike Barth

Level Eingangslevel

Credits 5 Credits





Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLK/PLM, 2 x 60 Minuten UPL

Lehrsprache Deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen für Werkstoffkunde: keine Inhaltliche Voraussetzungen für „Einführung in die

Mechatronik“: Kenntnisse aus dem Modul Eletrotechnik

zugehörige Lehrveranstaltungen MEN1123 Werkstoffkunde MEC1051 Einführung in die Mechatronik

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Mike Barth (Werkstoffkunde) Prof. Dr.-Ing. habil. Oliver Zirn (Einführung in die

Mechatronik)


Vorlesungen


Die Studierenden erlangen Kenntnisse über die Grundlagen der Werkstoffkunde. Sie sind in der Lage, Werkstoffe bezüglich Ihrer unterschiedlichen Eigenschaften, Anwendungen und Einsatzarten zu unterscheiden. Sie können geeignete Methoden und Vorgehensweisen zur gezielten Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften auswählen und die Parameter deren praktischer Anwendung bestimmen. Die Studierenden erlangen Kenntnisse über die Werkzeuge zur Analyse mechatronischer Systeme. Sie können die Beschreibung im zeitbereich in den Bildbereich transformieren und dort geeignete Lösungen für das Spektrum bei periodischer Anregung und das transiente



Systemverhalten herleiten.

Lernziele:

Die Studierenden haben grundlegende Kenntnisse über die

unterschiedlichen Werkstoffgruppen, deren Charakteristika und Einsatzgebiete,

haben grundlegende Kenntnisse über den atomaren Aufbau von Kristallgitter in deren räumliche Struktur,

sind geübt im Umgang mit Aussagen über die zu den Auswirkung der unterschiedlichen Gittertypen sowie deren Umwandlungsvorgänge,

haben grundlegende Kenntnis über mögliche Arten von Legierungen in Bezug auf deren Löslichkeit im festen Zustand,

haben vertiefte Kenntnisse über den Werkstoff „Stahl“ sowie die Anwendung des damit verbundenen Eisen-Kohlenstoff-Diagramms,

haben vertiefte Kenntnisse in der Auswahl geeigneter Wärmebehandlungsverfahren für Stähle,

haben vertiefte Kenntnisse in Werkstoffprüfverfahren und der damit verbundenen Ermittlung von Werkstoffeigenschaften,

können mechatronische Systeme analytisch im Zeitbereich sowie im Bildbereich (Laplace- und Fouriertransformation) beschreiben,

kennen die Grundlagen der Systemidentifikation mittels Messung, FFT und Frequenzgang (Bode-Plot),

kennen die typischen Modelldarstellungen (physikalisches, mathematisches Modell, Blockschaltbild),

können schwingfähige Systeme (1 DOF) hinsichtlich Sprungantwort, Eigenfrequenz und Dämpfung analysieren und

besitzen Grundkenntnisse in der elektrischen Antriebstechnik (Motor- und Lastkennlinie, Bewegungswandler).

Inhalte Werkstoffkunde Grundlagen zu Werkstoffen

- Arten von Werkstoffgruppen (Polymere, Eisen und nicht Eisenmetalle, Nicht-Metalle, Verbundwerkstoffe)

- Werkstoffeigenschaften und deren Bedeutung für die Entwicklung technischer Produkte

- Versagensarten von Werkstoffen



- Rohstoffherkunft von Werkstoffen - Monetäre Werkstoffbedeutung für die Industrie

Metalle und Legierungen - Gitteraufbau von Metallen und Legierungen - Elementarzellen-Charakteristika (Gitterkonstanten) - Aufbau von Legierungen (vollkommene Löslichkeit,

unvollkommene Löslichkeit, teilweise Löslichkeit) - Das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm (Bildung von

Austenit, Perlit, Zementit) Wärmebehandlungsverfahren

- Glühverfahren am Beispiel „Normalglühen) - Härteverfahren (Durchhärten, Randschichthärten) - Martensit-Kristall und Martensit-Bildung - Anlass- und Vergütungsverfahren

Werkstoffprüfung / Bestimmung von Werkstoffparametern

- Zugversuch (mit Spannungs-Dehnungs-Diagramm) - Kerbschlag-Biegeversuch

Polymere - Grundlegender Aufbau und Anwendung

(Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere Einführung in die Mechatronik Periodische nichtsinusförmige Signale

- Anwendung der Fouriertransformation - FFT und Spektrum - Übertragungsfunktionen und Filter

Transiente Vorgänge - Anwendung Laplace-Transformation - Elektrische Netzwerke - Antriebe (Tauchspulmotor) - schwingfähige Systeme mit 1 DOF - Dämpfung und log. Dekrement - thermische Modelle

Systeme mit Rückkopplung - einfache P-Regler - Stabilitätsanalyse, Wurzelorte

Antriebe mit Gleichstrommotoren - Motorkennlinie - Lastkennlinie und Arbeitspunkt - Verluste und Wirkungsgrad

Ausblick zu ingenieurwissenschaftlichen Softwarewerk-zeugen

- MATLAB/Simulink - FEM mit Ansys



- PSPICE



Bestandene Klausuren


Gewichtung 510


Literatur Hornbogen, Jost, Eggeler: Fragen und Antworten zur Werkstoffkunde, Springer Verlag, 2010, 6. Auflage

Reissner: Werkstoffkunde für Bachelors, Carl Hanser Verlag, 2010

Riehle, Simmchen: Grundlagen der Werkstofftechnik, Wiley VHC, 2000, 2. Auflage

Schatt, Simmchen, Zouhar: Konstruktionswerkstoffe des Anlagen- und Maschinenbaues, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1998, 5. Auflage

Zirn, Vetter, Sauermann: Automatisierungstechnik im Maschineningenieurwesen, 1. Aufl. Papierflieger-Verlag, Clausthal, 2011

Isermann: Mechatronic Systems – Fundamentals, Springer-Verlag, London, 2003

Führer, Heidemann, Nerreter: Grundgebiete der Elektrotechnik Bd.2, Hanser-Verlag, München, 1997




ISS1030 – Ingenieurmethoden 1

Kennziffer ISS1030

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Martin Pfeiffer

Level Eingangslevel

Credits 4 Credits

SWS 4 SWS




Prüfungsart/en, Prüfungsdauer UPL

Lehrsprache deutsch/englisch


zugehörige Lehrveranstaltungen ISS1031 Lern- und Arbeitstechniken LAN2031 Technisches Englisch

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr. rer. nat. Esther Rösch (Lern- und Arbeitstechniken) Lehrbeauftragte Natalie Vielsack (Technisches Englisch)


Vortrag, Dialog, Übung Vorlesung, Übung

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden erwerben Kenntnisse über Projekt-planungs- und Organisationsmethoden, Kommunikations- und Dokumentationsmittel sowie über Vorgehensweisen zur Aufgaben- und Arbeitsplanung. Lernziele: Lern- und Arbeitstechniken: Die Studierenden kennen die Grundbegriffe der Projektplanung (Ziele,

Meilensteine, Aufgabenpakete) und können diese mit ihrem Studium in Verbindung setzen,

sind in der Lage, einfache Werkzeuge zur persönlichen Aufgabenplanung einzusetzen,

erstellen und verfolgen persönliche Pläne für das laufende Semester ihres Studiums,

kennen die grundlegenden Techniken im Umgang mit Fachliteratur und können diese anwenden,

können ihr persönliches Lernverhalten einordnen.



kennen verschiedene Lerntechniken und wenden diese in ihrem Studium an,

kennen die Bedeutung von Lerngruppen und sind in der Lage, einen gemeinsamen Lernprozess erfolgreich zu gestalten,

können Laborprotokolle anfertigen, erlernen Techniken des Protokollierens und Exzerpierens, sind in der Lage nachvollziehbare und strukturierte

Vorlesungsmitschriften anzufertigen, kennen das Vier-Seiten-Modell der Kommunikation und

können es auf einfache Gesprächssituationen anwenden, kennen die üblichen Mittel zur Kommunikation im

Berufsalltag (Telefonat, Brief, Mail, Terminabsprachen) sowie die entsprechenden Umgangsformen und können diese zielgerichtet einsetzen sowie

kennen Kreativitäts- und Problemlösungstechniken wie das Ichikawa-Diagramm oder die Walt-Disney-Methode und können diese anwenden.

Technisches Englisch: Die Studierenden verstehen englische Fachtexte können einfache Fachtexte in englischer Sprache

verfassen und können eine alltägliche englische Konversation führen.

Inhalte Lern- und Arbeitstechniken: Planungstechniken:

- Strukturierung von Projekten (Arbeitspakete, Meilensteine)

- Erstellen von Terminplänen - Eisenhower-Schema zur Priorisierung

Lerntechniken: - Kognitive Lernschritte - Strukturierung von Vorlesungsmitschriften - Lerntagebuch - Gestaltung von Lerngruppen - Informationsbeschaffung - Bibliotheksbenutzung

Arbeitstechniken: - Protokollieren - Zitieren - Vorbereiten von Laborversuchen - Anfertigen von Laborberichten - Mind-Mapping - Kreativitätstechniken (Brainstorming, Ishikawa-



Diagramm, Walt-Disney-Methode) Kommunikation:

- Vier-Seiten-Modell der Kommunikation - Metakommunikation - Phasen eines Teams

Technisches Englisch: Arbeiten mit verschiedenen englischen Fachtexten wie Bedienungsanleitungen, technischen Beschreibungen



Drei Ausarbeitungen (Hausaufgaben) Zwei schriftliche Testate Klausur in Technischem Englisch


Literatur Krengel, Martin; Der Studi-Survival-Guide; Berlin; uni-edition; 2. Aufl., 2008

Schubert-Henning, Sylvia; Toolbox-Lernkompetenz für erfolgreiches Studieren; Bielefeld, UniversitätsVerlagWebler, 2007

Schulz von Thun, Friedemann; Miteinander reden; Reinbek bei Hamburg; Rowohlt; Sonderausgabe, 2006


Sonstiges



DRITTES SEMESTER

MEC2140 – Automatisierungstechnik 1

Kennziffer MEC2140

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand

Level Fortgeschrittenes Niveau

Credits 5 Credits

SWS Vorlesungen: 4 SWS Labor: 1 SWS




Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLK/PLM, jeweils 60 Minuten UPL

Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: Bestehen des 1. Studien-abschnitts

Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus den Modulen Naturwissenschaftliche Grundlagen, Mathematik 2, Grundlagen der Elektrotechnik, Technische Informatik

zugehörige Lehrveranstaltungen EEN2065 Signalverarbeitung MEC2041 Steuerungstechnik MEC2043 Labor Steuerungstechnik

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr. rer. nat. Stefan Bernhard (Signalverarbeitung ) Prof. Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand (Steuerungstechnik) Prof. Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand, Dipl.-Phys. Michael Bauer,

Dipl.-Ing. Dieter Gann (Labor Steuerungstechnik)


Vorlesungen Labor

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Automatisierungstechnik nimmt in der Mechatronik eine zentrale Rolle ein, da sie das Zusammenwirken der mechanischen, elektronischen und informationstechnischen Teilsysteme steuert. Nach einer Einführung in die grundlegenden Begriffe der Automatisierungstechnik lernen die Studenten aufbauend



auf Ihren bereits vorhandenen Kenntnissen der Digital-technik Zustandsautomaten und Petrinetze als theoretische Grundlage zur Beschreibung und Steuerung ereignisdiskreter technischer Prozesse kennen. Parallel dazu wird die praktische Umsetzung von Steuerungen erlernt und eingeübt. Hierbei werden die Steuerungsentwicklung nach der Norm IEC-61131, die Programmierung mit prozeduralen Programmiersprachen und auch das im Bereich von Forschung und Wissenschaft weit verbereitete Werkzeug MATLAB/Simulink/Statflow behandelt. Grundlage jeder Steuerung oder Regelung sind am System gemessene Signale. Die Signalverarbeitung hat daher einen großen Stellenwert in der Automatisierungstechnik. Die Studierenden lernen die Methoden der kontinuierlichen und zeitdiskreten Signalverarbeitung kennen. Hierzu gehören insbesondere die analoge und digitale Filterung sowie die Signalanaylse mit Hilfe der diskreten Fouriertransformation. Lernziele: Die Studierenden können ereignisdiskreter Systeme mit Hilfe von

Zustandsautomaten und Petrinetzen beschreiben, kennen die Grundlagen der Theorie diskreter

Automatisierungssysteme, sind in der Lage, Zustandsautomaten in einer

prozeduralen Programmiersprache umzusetzen, kennen die Grundlage der Entwicklung von

Automatisierungssystemen nach IEC 61131, kennen die wichtigsten Verfahren und Algorithmen der

Signalverarbeitung.

Inhalte Vorlesung Signalverarbeitung : Darstellung von Signalen Transformationen in der Signalverarbeitung Spektrale Analyse Diskretisierung von Signalen Digitale Verarbeitung von Signalen Lineare, zeitinvariante diskrete Systeme Digitale Filter Vorlesung Steuerungstechnik: Grundbegriffe der Automatisierungstechnik Anwendung der Schaltalgebra für die Entwicklung von

Steuerungen



Aufbau und Arbeitsweise Speicherprogrammierbarer Steuerungen (SPS)

Entwicklung von Steuerungen nach IEC 61131 Theorie der Zustandsautomaten Programmierung von Zustandsautomaten Einführung in Petrinetze Hierarchie und Vernetzung der Automatisierung Labor Steuerungstechnik: Modellierung einer Ampel mit Zustandsautomat und

Umsetzung mit MATLAB/Simulink/Stateflow Einführung in das Arbeiten mit der IEC 61131

Entwicklungsumgebung CoDeSys / TwinCAT Entwicklung einer Verknüpfungssteuerung nach IEC

61131 Programmierung des Zustandsautomaten einer

Fußgängerampel mit den Sprachen „Strukturierter Text“ (PASCAL) und „Ablaufsprache“ (graphische Programmierung von Automaten)

Entwicklung eines Zustandsautomaten für die Steuerung der Ampelanlage einer Kreuzung

Programmierung und Simulation der Ampelanlage nach IEC 61131 mit CoDeSys / TwinCAT


Das Modul ist verwendbar im Studiengang: Bachelor Medizintechnik





Gewichtung 4


Literatur Puente León, Fernando, Kiencke, Uwe, Jäkel, Holger: Signale und Systeme, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 5. Auflage 2010.

von Grüningen, Daniel Ch.: Digitale Signalverarbeitung, Carl Hanser Verlag, 4. Auflage 2008.



Kreß, Dieter, Kaufhold, Benno: Signale und Systeme verstehen und vertiefen – Denken und Arbeiten im Zeit- und Frequenzbereich, Vieweg+Teubner Verlag, 1. Auflage 2010.

Föllinger, Otto: Laplace-, Fourier- und z-Transformation, Hüthig Verlag Heidelberg, 9. Aufl. 2007

Litz, Lothar: Grundlagen der Automatisierungstechnik – Regelungssysteme, Steuerungsystseme, Hybride Systeme, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 3. Auflage 2013.

Lunze, Jan: Automatisierungstechnik – Methoden für die Überwachung und Steuerung kontinuierlicher und zeitdiskreter Systeme, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 3. Auflage 2012.

Lunze, Jan: Ereignisdiskrete Systeme – Modellierung und Analyse dynamischer Systeme mit Automaten, Markovketten und Petrinetzen, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2. Auflage 2012.

Seitz, Matthias: Speicherprogrammierbare Steuerungen, Hanser Verlag, 3. Auflage 2012.

Skripte/Webseiten Skripte und Laboranleitungen des Moduls http://www.lntwww.de


http://www.lntwww.de/


EEN2020 – Rechnernetze

Kennziffer EEN2020

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Frank Niemann


Credits 5 Credits

SWS Vorlesungen: je 2 SWS




Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLK/PLM, 90 Minuten

Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: Bestehen des 1. Studienab-schnitts

Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus den ersten drei Semestern des Studiums.

zugehörige Lehrveranstaltungen EEN2021 Kommunikationsprotokolle EEN2022 Feldbussysteme

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Frank Niemann (Kommunikationsprotokolle) Prof. Dr.-Ing. Martin Pfeiffer (Feldbussysteme)


Vorlesungen

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden kennen grundlegende Begriffe, Konzepte und Methoden der Kommunikationstechnik und der Feldbussysteme. Sie können diese auch im interdisziplinären Kontext lösungsorientiert umsetzen und vermitteln. Lernziele: Die Studierenden kennen die Grundprinzipien von

Kommunikationsprotokollen, Kommunikationsnetzen und Feldbussystemen

können Protokolle an Hand des OSI-Referenzmodells einordnen und

kennen und verstehen unterschiedliche Vermittlungsprinzipien.

Inhalte Vorlesung Kommunikationsprotokolle:



Arten und Eigenschaften von Kommunikationsnetzen, rechtlicher Rahmen in der Telekommunikation

OSI-Referenzmodell und Standardisierungsgremien Eigenschaften und Beispiele für Protokolle der OSI-

Schichten 1-7 Rahmenbildung, Flusssteuerung, Fehlererkennung und -

korrektur, Authentisierungsverfahren, HDLC, PPP Vielfachzugriffsverfahren: deterministischer

Vielfachzugriff, Token-Verfahren, stochastischer Vielfachzugriff

Local Area Networks (LAN), Ethernet, ARP TCP/IP Protokoll Suite Routing in Fernsprechnetzen und im Internet Protokolle der Anwendungsschicht: Telnet, (T)FTP, HTTP,

SMTP Vorlesung Feldbussysteme: Übersicht über die gebräuchlichen Feldbusse Physikalische Übertragungseigenschaften Anwendungsnahe Eigenschaften und

Anwendungsschnittstellen


Das Modul ist verwendbar im Studiengang: Bachelor Elektrotechnik/ Informationstechnik Bachelor Technische Informatik



Bestandene Modulklausur.


Gewichtung 5


Literatur Vorlesung Kommunikationsprotokolle: Weidenfeller, Hermann; Benkner, Thorsten:

Telekommunikationstechnik: Informationsübertragung und Netze. Schlembach-Fachverlag Weil der Stadt 2002

Tanenbaum, Andrew S.: Computernetzwerke. Pearson Verlag München, 4. Aufl. 2005



Siegmund, Gerd: Technik der Netze. Hüthig Verlag Heidelberg, 5. Aufl. 2002

Trick, Ulrich; Weber, Frank: SIP, TCP/IP und Telekommunikationsnetze: Next generation networks und VoIP – konkret. Oldenbourg Verlag München, 3. Aufl. 2007 oder 4. Aufl. 2009

Vorlesung Feldbussysteme: Kriesel, Werner; Heimbold, Tilo; Telschow, Dietmar:

Bustechnologien für die Automation. Vernetzung, Auswahl und Anwendung von Kommunikations-systemen. Hüthig Verlag Heidelberg, 2. Aufl. 2000

Schnell, Gerhard; Wiedemann, Bernhard (Hrsg.): Bussysteme in der Automatisierungs- und Prozesstechnik: Grundlagen, Systeme und Trends der industriellen Kommunikation. Vieweg Verlag Wiesbaden 2006

Etschberger, Konrad (Hrsg.): CAN Controller-Area-Network: Grundlagen, Protokolle, Bausteine, Anwendungen. Hanser Verlag München, 5. Aufl. 2011

Skripte des Moduls



CEN2150 – Embedded Systems

Kennziffer CEN2150

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Frank Kesel


Credits 5 Credits



Häufigkeit im Winteremester



Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen: informationstechnische

Grundlagen, Kenntnisse aus dem Modul Informatik 1

zugehörige Lehrveranstaltungen CEN2151 Mikrocontroller CEN2152 Labor Mikrocontroller

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Frank Kesel (Mikrocontroller) Prof. Dr.-Ing. Frank Kesel, Dipl.-Ing. (FH) Joachim Hampel

und Dipl.-Ing. (FH) Andreas Reber (Labor Mikrocontroller)


Vorlesung Labor

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, den Aufbau eines Mikrocontrollers zu verstehen und eine gegebene Aufgabenstellung selbstständig in ablauffähige Mikrocontroller-Programme mit C oder Assembler umzusetzen. Lernziele: Die Studierenden lernen den grundsätzlichen Aufbau von Mikrocontrollern

am Beispiel des ARM Cortex M0 kennen, verstehen die Befehlssatzarchitektur eines typischen

Mikrocontrollers, beherrschen die Programmierung von Peripherieeinheiten

eines Mikrocontrollers,


CEN2150 – Embedded Systems

lernen die Besonderheiten der hardwarenahen Programmierung eines Mikrocontrollers in der Hochsprache C kennen,

verstehen den Aufbau von C-Programmen für einen Mikrocontroller und die Integration von Assembler-Programmteilen und

beherrschen die Verwendung von Werkzeugen wie Compiler, Assembler und Linker, um aus dem erstellten Quellcode ein ablauffähiges Programm zu erzeugen.

Inhalte Einführung in Mikrocontroller Der Cortex-M0-Mikrocontroller Programmierung des Cortex M0 Nutzung von Peripherieeinheiten Exceptions und Interrupts Programmierung in Assembler





Gewichtung 3


Literatur Walter, Jürgen: Mikrocomputertechnik mit der 8051-Controller-Familie. Springer Verlag Berlin, 3. Aufl. 2008

MacKenzie, I. Sott: The 8051 microcontroller. Pearson Prentice Hall Upper Saddle River N.J., 4. ed. 2007

Altenburg, Jens: Mikrocontroller-Programmierung: Assembler und C-Programmierung mit der ST7-Mikrocontrollerfamilie. Hanser Verlag München 2000





Kennziffer MEC2130



Credits 5 Credits






Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus den Modulen

Maschinenbau 1 und 2

zugehörige Lehrveranstaltungen MEC2131 Kinetik MEC2132 Übung Kinetik

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Marcus Simon (Kinetik) Prof. Dr.-Ing. Marcus Simon (Übungen Kinetik)


Vorlesung Übung

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, bewegte mechanische Systeme zu verstehen. Sie sind in der Lage eigenständig Probleme zu lösen und diese verständlich darzustellen. Lernziele: Die Studierenden verstehenn die drei Newtoschen Axiome, können für Punktmassen Bewegungsgleichungen

herleiten und lösen, verstehen den Arbeitssatz und können damit für

Punktmassen zeitfreie Bewegungsgleichungen herleiten, verstehen den Energiesatz mit dessen Voraussetzungen

und können für Punktmassen zeitfreie Bewegungsgleichungen herleiten,



können mit Hilfe der Impulssätze Stöße behandeln, lernen mit bewegten Koordinatensystemen zu arbeiten

und verstehen die Erweiterung der Grundprinzipien auf starre

Körper.

Inhalte Punktmassenmechanik - Prinzip von d’Alembert - Arbeitssatz - Energiesatz - Impulssatz und Drehimpulssatz - Relativmechanik

Kinematik und Kinetik starrer Körper - Ebene Kinematik starrer Körper - Schwerpunktsatz - Arbeitssatz und Energiesatz - Impuls- und Drehimpulssatz





Gewichtung 5

Geplante Gruppengröße Vorlesung: ca. 70 Studierende Übung: ca. 70 Studierende

Literatur Gross, Hauger, Schröder, Wall, Technische Mechanik, Band 3:Kinetik, 11. Auflage, 2010, Springer-Verlag

Hibbeler, Russel C. Technische Mechanik 3. Dynamik, 10. Auflage, Pearson-Verlag



MEC2150 – Sensorik und Aktorik

Kennziffer MEC2150

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Alexander Hetznecker


Credits 5 Credits





Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLK/PLM, 2x 60 Minuten UPL

Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: Bestehen des 1. Studienabschnitts

Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse in Elektrotechnik, Physik und Messtechnik

zugehörige Lehrveranstaltungen MEC2151 Sensorik und Aktorik MEC2152 Labor Sensorik und Aktorik

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Alexander Hetznecker (Sensorik und Aktorik) Prof. Dr.-Ing. Alexander Hetznecker, Dipl.-Ing. (FH) Felix

Becker, Dipl.-Ing. (FH) Markus Langer (Labor Sensorik und Aktorik)


Vorlesungen Labor

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden erwerben Hintergrundwissen zur Funktionsweise gängiger Sensoren und Aktoren, von der physikalischen Grundlagenebene bis zur praktischen Anwendung. Dabei werden die Schnittstellen zu anderen Disziplinen gepflegt und intensiviert. Lernziele: Die Studierenden kennen grundlegende Definitionen, den Stand der

Technik und aktuelle Entwicklungen, hatten Einblick in grundlegende Sensor- und



Aktormechanismen zur Einstellung und Detektion von mechanischen Größen: Wege, Winkel, Kräfte, Drücke, Beschleunigungen, Drehzahlen, Temperaturen,

kennen den materialwissenschaftlichen Hintergrund und erarbeiten sich die Schnittstellen und die unterschiedliche

Sprache der jeweiligen Disziplinen.

Inhalte Vorlesung Sensorik und Aktorik: Definitionen (Empfindlichkeit, Selektivität etc.)- Derzeitige Entwicklungsrichtungen- Stellenwert der Sensorik und Aktorik in verschiedenen

Bereichen- Sensor- und Aktormechanismen: Resistiv, kapazitiv,

induktiv, elektromagnetisch, thermoelektrisch, piezoelektrisch.

Auswerteschaltungen: Brückenschaltungen, Instrumentenverstärker, Trägerfrequenzverstärker, RCL-Messschaltungen, Ladungsverstärker.

Labor Sensorik und Aktorik: Aufbau und Anwendung von Sensorsystemen sowie

geregelter Sensor/Aktorsystemen für verschiedene Messgrößen.

Sensibilisierung für Empfindlichkeit, Signal-Rauschverhältnis, Drift.

Vorgehensweise zum Aufbau und Test einzelner Komponenten, sowie zur der Fehlersuche am Gesamtsystem.





Gewichtung 4


Literatur Niebuhr, Johannes; Lindner, Gerhard: Physikalische Messtechnik mit Sensoren. Oldenbourg-Industrieverlag München, 6. Aufl. 2011

Schaumburg, Hanno: Sensoren (Werkstoffe und



Bauelemente), Band 3. Teubner Stuttgart 1992 Jendritza, Daniel J: Technischer Einsatz neuer Aktoren.

expert-Verlag, 2. Aufl. 1998 Schrüfer, Elmar: Elektrische Messtechnik. Hanser-Verlag

München, Wien, 6. Aufl. 1995 Holman, Jack P.: Experimental Methods for Engineers.

McGraw-Hill Boston u.a., 7. ed. 2001 Journal: Sensors and Actuators. A: Physical, B: Chemical Skripte und Laboranleitungen des Moduls



EEN2200 – Projektarbeit 1

Kennziffer EEN2200



Credits 5 Credits

SWS 4 SWS




Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLP

Lehrsprache deutsch


Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus dem bisherigen Studium.

Dozenten/Dozentinnen alle Dozenten des Studiengangs


Kolloquium

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden wenden im Rahmen einer ersten Projektarbeit fachliches Wissen der Mechatronik zur Lösung einer konkreten Aufgabenstellung an. Sie setzen die gelernten Methoden um, sich einen Projektplan aufzustellen und die Aufgabe in Arbeitspakete aufzuteilen. Sie üben unter Anleitung die Selbstorganisation und lernen die schrittweise Umsetzung des Projektziels. Durch die Bearbeitung der Aufgabe in Projektteams kommunizieren sie sowohl mit dem Betreuer als auch mit anderen Teammitgliedern. Sie dokumentieren ihre Ergebnisse und präsentieren sie in einem kurzen Vortrag.



Workload Eigenstudium 150 Stunden (Einarbeitung, Durchführung, Dokumentation, Kolloquium) und Coaching


EEN2200 – Projektarbeit 1


Bestandene Projektarbeit.



VIERTES SEMESTER

EEN2040 – Elektronik

Kennziffer EEN2040

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Wolf-Henning Rech


Credits 5 Credits

SWS 4 SWS





Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus dem 1.

Studienabschnitt

zugehörige Lehrveranstaltungen EEN2054 Elektronik EEN2055 Labor Elektronik ISS2043 Präsentieren und Dokumentieren

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Wolf-Henning Rech (Elektronik) Prof. Dr.-Ing. Wolf-Henning Rech, Dipl.-Phys. Michael Bauer,

Dipl.-Ing. Dieter Gann (Labor Elektronik) Lehrbeauftragte Frau Gertud Zeller (Präsentieren) Prof. Dr. rer. nat. Richard Alznauer (Dokumentieren)


Vorlesung Labor Übung

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden verstehen grundlegende interdisziplinäre Zusammenhänge aus der Elektronik und erwerben Fähigkeiten zum erfolgreichen schriftlichen und mündlichen Präsentieren. Lernziele: Die Studierenden kennen und verstehen die Schaltung von Oszillatoren kennen und verstehen die wichtigsten Schaltungen zur



Stromversorgung elektronischer Baugruppen und können diese anwenden,

kennen und verstehen den inneren Aufbau analoger integrierter Schaltungen grundlegend,

kennen und verstehen die nichtidealen Eigenschaften von Operationsverstärkern und können diese anwenden,

kennen und verstehen weitere analoge integrierte Schaltungen wie Komparator und Analogschalter,

kennen und verstehen aktive Tiefpassfilter und A/D- und D/A-Wandler und können diese anwenden,

können die theoretischen Kenntnisse aus der Vorlesung Elektronik an Praxisbeispielen anwenden,

kennen und verstehen grundlegende Messgeräte und Messverfahren der analogen Elektronik und können diese anwenden,

lernen Präsentationstechniken und den Umgang mit modernen Medien,

üben ein sicheres Auftreten vor Gruppen, werden sicher im Verfassen von Projektberichten und

technischen Dokumentationen und lernen den Umgang mit gebräuchlichen Textverarbei-

tungssystemen, insbesondere Formatvorlagen und Layouts.

Inhalte Vorlesung Elektronik: Oszillatorschaltungen Stromversorgungsschaltungen Innerer Aufbau eines OPV Nichtideale Eigenschaften von OPVs Analogschalter Filterschaltungen Spannungskomparator und dessen Anwendung A/D- und D/A-Wandler Labor Elektronik: Halbleiterdiode Bipolartransistor und FET Oszillatoren Operationsverstärker Tiefpaßfilter D/A-Wandler Präsentieren und Dokumentieren: Präsentationstechnik:

- Körpersprache, Gestik, Mimik



- Sprache und Stimme - Gliederung mit 5-Satz-Technik - Umgang mit PowerPoint, Laptop und Beamer

(praktisches Üben am PC) - sinnvoller Einsatz verschiedener Medien

Technische Dokumentation: - Stilistik - Formaler Aufbau von Dokumenten - Grundbegriffe der Typographie und Printgestaltung - Praktische Übungen am PC (Gliederung, Arbeiten

mit Formatvorlagen, Inhaltsverzeichnis, usw.)



Bestandene Klausur sowie erfolgreiche Absolvierung des Labors und der Übung.


Gewichtung 2

Geplante Gruppengröße Vorlesung: ca. 30 Studierende

Literatur Koß, Günther; Reinhold, Wolfgang; Hoppe, Friedrich: Lehr- und Übungsbuch Elektronik: Analog- und Digitaltechnik. Fachbuchverlag Leipzig im Carl-Hanser-Verlag München, 3. Aufl. 2005

Seifart, Manfred: Analoge Schaltungen. Verlag Technik Berlin, 5. Aufl. 1996

Tietze, Ulrich; Schenk, Christoph: Halbleiter-Schaltungstechnik. Springer Berlin Heidelberg, 13. Aufl. 2010

Köstner, Roland: Möschwitzer, Albrecht: Elektronische Schaltungen. Hanser Verlag München u.a. 1993

Aufgabensammlungen: Hagmann, Gert: Aufgabensammlung zu den Grundlagen

der Elektrotechnik. Aula-Verlag Wiebelsheim, 14. Aufl. 2010 bzw. 15. Aufl. 2012

Führer, Arnold et al.: Grundgebiete der Elektrotechnik, Band 3: Aufgaben. Hanser Verlag München, 2. Aufl. 2008




Kennziffer MEC2160

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand


Credits 4 Credits






Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: Bestehen des 1. Studienabschnitts Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus den Modulen

des ersten Studienabschnitts, v.a. Mathematik 2, Elektrotechnik, Automatisierungstechnik 1

zugehörige Lehrveranstaltungen MEC2161 Regelungstechnik MEC2064 Labor Regelungstechnik

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand (Regelungstechnik ) Prof. Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand, Dipl.-Ing. Dieter Gann

(Labor Regelungstechnik)


Vorlesung Labor

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Automatisierungstechnik nimmt in der Mechatronik eine zentrale Rolle ein, da sie das Zusammenwirken der mechanischen, elektronischen und informationstechnischen Teilsysteme steuert. Aufbauend auf der im Modul Automatisierungstechnik 1 behandelten Steuerungstechnik, die zur Beschreibung und Automatisierung ereignisdiskreter Systeme eingesetzt wird, wird nun der Fokus auf die gezielte Beeinflussung von technischen Größen im Sinne der Angleichung an einer Sollgröße gelegt. Als Basis für den Entwurf von Regelkreisen lernen die Studierenden die mathematische Modellbildung einfacher



mechatronischer Systeme kennen und können die sich dabei ergebenden Differentialgleichungen mit Hilfe der Laplacetransformation in Übertragungsfunktionen überführen. Diese sind die Grundlage zur Untersuchung der dynamischen und stationären Eigenschaften von Regelkreisen und damit für den Entwurf von Regelungen. Parallel zur Behandlung der notwendigen Theorie lernen die Studierenden das in Forschung und Industrie weitverbreitete Werkzeug MATLAB/Simulink zur Simulation und für den Reglerentwurf kennen. Die praktische Umsetzung der Theorie erfolgt im zugehörigen Labor. Anhand des Beispiels einer Füllstandsregelung wird der komplette Entwurfsprozess einer Regelung durchgeführt: Analyse des zu regelnden Systems, Entwurf der Regelung mit Hilfe der Simulation, und schließlich die Realisierung der Regelung am Füllstandssystem. Lernziele: Die Studierenden können für einfache mechatronische Systeme die

mathematische Modellbildung durchführen, können nichtlineare Systemgleichungen in einem

Arbeitspunkt linearisieren, können die linearisierten Systemgleichungen in

Übertragungsfunktionen überführen und damit das Strukturbild des Systems erstellen und mit Hilfe von MATLAB/Simulink simulieren,

können Eigenschaften (z. B. Stabilität) dynamischer Systeme anhand der Übertragungsfunktion analysieren.

kennen die Grundstruktur einer Regelschleife wissen, wie durch die Rückkopplung des Regelkreises die

dynamischen und statischen Eigenschaften des Systems gezielt beeinflusst werden können,

kennen grundlegende Methoden zur Untersuchung der Stabilität von Regelkreisen,

können PID-Regler ausgehend vom Systemmodell entwerfen,

kennen die Vorgehensweise, wie sie ausgehend von einer tatsächlichen Problemstellung zu einer funktionierenden Regelung kommen.

Inhalte Vorlesung Regelungstechnik:



Übertragungsverhalten dynamischer Systeme: Sprungantwort, Impulsantwort, Übertragungsfunktion

Elementare Übertragungsglieder Aufstellen des Strukturbildes Linearisierung an einem Arbeitspunkt Stabilität von Übertragungsgliedern und Regelkreisen Hurwitz-Kriterium zur Stabilitätsanalyse Anforderungen an den Regelkreis Stabilität und stationäre Genauigkeit von Regelkreisen PID-Regler Grundlagen der Reglerrealisierung Labor Regelungstechnik: Kennenlernen und Analyse der Versuchsanlage zur

Füllstandsregelung Durchführung von Messungen an der Versuchsanlage Auswertung der Messungen mit MATLAB, Methode der

kleinsten Quadrate zur Ermittlung von Parametern und Kennlinien

Aufstellen eines Simulationsmodells der Versuchsanlage mit Simulink, Vergleich Simulation – Messung

Linearisierung des Modells im Arbeitspunkt Entwurf von Reglern für die Füllstandsregelung mithilfe

des linearisierten Modells Erprobung der Regler in der Simulation Umsetzung eines Reglers an der Versuchsanlage


Das Modul ist verwendbar im Studiengang: Bachelor Medizintechnik



Bestandene Klausur sowie erfolgreiche Absolvierung des Labors.


Gewichtung 3

Geplante Gruppengröße Vorlesungen: ca. 70 Studierende Labore: ca. 20 Studierende

Literatur Föllinger, Otto: Regelungstechnik – Einführung in die Methoden und ihre Anwendung. VDE Verlag, 11.



Auflage 2013. Lunze, Jan: Regelungstechnik 1. Springer Verlag, 8. Aufl.

2010 Heinz Unbehauen: Regelungstechnik I. Vieweg+Teubner

Verlag, 15. Aufl. 2008 Skripte und Laboranleitungen des Moduls



CEN2240 – Software Engineering

Kennziffer CEN2240



Credits 5 Credits






Lehrsprache deutsch

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr. rer. nat. Richard Alznauer (Software Engineering) Prof. Dr. rer. nat. Richard Alznauer, Dipl.-Ing.(FH) Peter

Bitterlich (Labor Software Engineering)

zugehörige Lehrveranstaltungen CEN2041 Software Engineering CEN2045 Labor Software Engineering

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: keine Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse der

Programmiersprache C++ und der Modellierungsmethode UML, wie sie z.B. durch das Modul Informatik 2 erworben werden können.


Vorlesung Labor

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden kennen und verstehen die Prinzipien

und Methoden des professionellen Software-Engineering Sie sind in der Lage, diese Methoden durchgängig bei

der ingenieurmäßigen Umsetzung von informations-technischen Lösungen in einem interdisziplinären Arbeitsumfeld einzubringen.

Lernziele: Die Studierenden erkennen Software-Engineering als professionelle

Disziplin mit interdisziplinärem Anforderungsprofil, kennen und verstehen die Funktion und Ausgestaltung



eines Prozessmodells für die professionelle Entwicklung von Software-Produkten,

verstehen die Aufgaben und Lösungsmethoden der Software-Konfigurationsverwaltung,

können gängige Software-Konfigurationswerkzeuge anwenden und einfache Software-Konfigurationsaufgaben lösen,

kennen und verstehen die UML Methode und können diese in Bezug auf die Aufgabenstellung in den einzelnen Software-Entwicklungsprozess-Phasen anwenden und

verstehen grundlegende Planungs-, Qualitätssicherungs- und Testmethoden und können die Review-Technik in diesen Bereichen anwenden.

Inhalte Vorlesung Software Engineering: Software-Engineering als professionelle Disziplin Projekte, Personen, Prozesse, Produkte und Leistungen Software-Engineering-Prozesse (Vorgehensmodelle, Der

Unified Process) Projektmanagement Projektplanung (Zeit, Aufwand, Ressourcen) Projektkontrolle Teams Qualitätsmanagement (Qualitätssicherung, Standards,

Methoden, Konfigurationsmanagement) Der Unified Process mit UML Methoden der Anforderungsermittlung Analyse- und Entwurfsmethoden Implementierungsmethoden Versions- und Variantenmanagement Labor Software-Engineering Schrittweiser Entwurf und Implementierung eines

Computer-Spiels Konfigurationsmanagement mit make





Gewichtung 4




Literatur Mecklenburg, Robert William: Managing Projects with GNU Make. O’Reilly Beijing Köln u.a. 2005

Zuser, Wolfgang; Grechenig, Thomas; Köhle, Monika: Software-Engineering mit UML und dem Unified Process. Pearson Studium München u.a. 2001

Sommerville, Ian: Software Engineering. Pearson Studium München u.a., 8. Aufl. 2007

Spillner, Andreas; Linz, Tilo: Basiswissen Software-Test – Aus- und Weiterbildung zum Certified Tester. dpunkt-Verlag Heidelberg, 3. Aufl. 2005




MEC2070 – Modelbildung und Simulation

Kennziffer MEC2070



Credits 5 Credits





Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLK/PLM, 90 Minuten

Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: Bestehen des 1. Studienabschnitts Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus dem 1.

Studienabschnitt

zugehörige Lehrveranstaltungen MEC2071 Modellbildung und Simulation MEC2072 Labor Modellbildung und Simulation

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Marcus Simon (Modellbildung und Simulation) Prof. Dr.-Ing. Marcus Simon (Labor Modellbildung und

Simulation)


Vorlesung Labor

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden sind in der Lage reale dynamische Systeme zu verstehen und zu abstrahieren. Sie können selbstständig ein mathematisches Modell erstellen und sind in der Lage eine entsprechende Simulation am Computer durchzuführen. Lernziele: Die Studierenden kennen die Grundbegriffe der Modellbildung und

Simualtionstechnik, können Ergebnisse und Kinematiken animiert am

Bildschirm darstellen, können gewöhnliche Dgl. Simulieren und können für elektromechanische Systeme die


MEC2070 – Modelbildung und Simulation

beschreibenden Systemgleichungen aus einem Modell ermitteln.

Inhalte Animation: - Räumliche Kinematik - homogene Koordinaten - Transformationsmatrizen

Numerische Simulation gewöhnlicher Dgl.: - Euler-Verfahren - Runge-Kutta-Verfahren

Elektromechanische Systeme: - Prinzip von d’alembert in Lagrangescher Fassung - Lagrange Gleichungen 2. Art - Erweiterung auf elektromechanische Systeme,

Energie / Koenergie Weiterführende Simulationsverfahren:

- FDV, FEM





Gewichtung 4

Geplante Gruppengröße Vorlesung: ca. 70 Studierende Labor: ca. 3 * 25 Studierende

Literatur Scherf, Helmut: Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme, 4. Auflage, Oldenbourg-Verlag

Greenwood, Donald: Classical Dynamics, Dover Publications, Inc

Roos, Schwetlick: Numerische Mathematik, Teubner-Verlag Stuttgart Leipzig

Gross, Hauger, Schröder, Wall, Technische Mechanik, Band 3:Kinetik, 11. Auflage, 2010, Springer-Verlag



MEC2180 – KFZ-Mechatronik

Kennziffer MEC2180

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. habil. Oliver Zirn


Credits 5 Credits





Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLK/PLM, jeweils 60 Minuten

Lehrsprache deutsch


Studienabschnitt

zugehörige Lehrveranstaltungen MEC2081 Grundlagen der Fahrzeugtechnik MEC2083 KFZ-Bordnetze

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. habil. Oliver Zirn (Grundlagen der Fahrzeugtechnik)

Prof. Dr.-Ing. Martin Pfeiffer (KFZ-Bordnetze)


Vorlesungen

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden übertragen die Grundlagen der Mechatronik, der Mechanik, der Modellbildung und Simulation sowie die Kommunikationsgrundlagen auf das mechatronische System „Fahrzeug“ Lernziele: Die Studierenden kennen die Fachsprache und wichtige Grundlagen der

Fahrzeugtechnik, insbesondere die Fahrdynamik kennen Aufbau, Funktion und Anwendung wichtiger

Baugruppen/Teilsysteme im Fahrzeug, z.B. Motor, Kennlinienwandler, Fahrwerk, ABS, CAN

sind fähig, Anforderungen an Baugruppen und Teilsysteme zu formulieren

sind im Stande, in einem interdisziplinären



Entwicklungsteam in der Fahrzeugtechnik zu kommunizieren

sind in der Lage, sich schnell in weiterführende und vertiefende fahrzeugtechnische Fragestellungen einzuarbeiten

Inhalte Vorlesung Grundlagen der Fahrzeugtechnik: Einführung und Bedeutung der Fahrzeugtechnik Längsdynamik

- Zugkraft und Lastkennlinie - Reifen und Fahrwerk - Beschleunigungs- und Steigfähigkeit - einfaches Längsmodell in Simulink

Antrieb - Verbrennungsmotoren, Muscheldiagramm - Elektromotoren, Akkus - Kennlinienwandlung, GetriebetypenLänsg

Testzyklen und Verbrauchsermittlung - DIN, NEFZ, CADC, WLTP - Rollenprüfstände, Windkanal - genaueres Längsmodell in Simulink

Bremsen und ABS Querdynamik

- Einspurmodell - Kipp- und Rutschgrenze

Fahrzeugklimatisierung Ausblick Elektromobilität Vorlesung KFZ-Bordnetze: Aufbau der Versorgungs- und Kommunikationsstruktur

im Fahrzeug Bussysteme im Automobil

- LIN - CAN (A, B, CANopen) - Flexray - Bluetooth

Assistenten und Agenten



Bestandene Klausuren




Gewichtung 5

Geplante Gruppengröße Vorlesungen: ca. 70 Studierende

Literatur Haken: Grundlagen der Kraftfahrzeugtechnik. Hanser-Fachbuch, 2013

Mischke, Wallentowitz: Dynamik der Kraftfahrzeuge. Springer-VDI-Verlag, 2004

Trautmann: Grundlagen der Fahrzeugmechatronik. Vieweg+Teubner-Verlag, 2009

Skripte des Moduls



MEC2300 – Projektarbeit 2

Kennziffer MEC2300



Credits 4 Credits

SWS Vorlesung: 2 SWS





Lehrsprache deutsch


Studienabschnitt

Dozenten/Dozentinnen alle Dozenten des Studiengangs


Kolloquium

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden wenden im Rahmen einer weiterführenden Projektarbeit fachliches Wissen der Mechatronik zur Lösung einer konkreten Aufgabenstellung an. Sie setzen die gelernten Methoden weitestgehend selbstständig um, sich einen Projektplan aufzustellen und die Aufgabe in Arbeitspakete aufzuteilen. Sie üben unter Anleitung die Selbstorganisation und lernen die schrittweise Umsetzung des Projektziels. Durch die Bearbeitung der Aufgabe in Projektteams kommunizieren sie sowohl mit dem Betreuer als auch mit anderen Teammitgliedern. Sie dokumentieren ihre Ergebnisse und präsentieren sie in einem kurzen Vortrag.

Workload Eigenstudium: 120 Stunden (Einarbeitung, Durchführung, Dokumentation, Kolloquium) und Coaching


Erfolgreiche Absolvierung der Projektarbeit.


Gewichtung 5




FÜNFTES SEMESTER

MEC3080 – Praxissemester

Kennziffer MEC3080


Level Berufsqualifizierendes akademisches Niveau

Credits 30 Credits




Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PVL-BP

Lehrsprache deutsch, evtl. englisch, bzw. evtl. auch eine andere Sprache, wenn das Praxissemester im Ausland absolviert wird


Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus den Modulen des bisherigen Studiums.

zugehörige Lehrveranstaltungen INS3083 Praxissemester INS3051 Blockveranstaltung


Kolloquium

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Das Praxissemester wird vorzugsweise in einem Industriebetrieb durchgeführt. Die Studierenden lernen die Umsetzung ihres Fachwissens an konkreten fachspezifischen Aufgabenstellungen in der beruflichen Praxis. In Praxisberichten wenden sie die gelernten Fähigkeiten der Dokumentation und Präsentation an. In der begleitenden Blockveranstaltung erwerben sie weitere fachübergreifende Fähigkeiten (wie bspw. Kommunikation in Englisch, Rhetorik, Konfliktmanagement usw.).

Inhalte Je nach Praktikumsbetrieb ist der Inhalt des Praxissemesters unterschiedlich. Die Blockveranstaltungen variieren ebenfalls in ihrer Thematik, vor allem im Hinblick auf die Aktualität der


MEC3080 – Praxissemester

Themen.

Workload Workload: 900 Stunden (30 Credits x 30 Stunden) Präsenzstudium: 60 Stunden (4 SWS x 15 Wochen) Eigenstudium: 840 Stunden (Praxis im gewählten Unternehmen)


Erfolgreiche Absolvierung des Praxissemesters und der Praxisberichte.



SECHSTES SEMESTER


Kennziffer MEC2030


Level fortgeschrittenes Niveau

Credits 6 Credits





Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLK/PLM, jeweils 60 Minuten

Lehrsprache deutsch


Studienabschnitt

zugehörige Lehrveranstaltungen MEC3031 Thermodynamik MEC3032 Fluidmechanik

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr.-Ing. Marcus Simon (Thermodynamik) Prof. Dr.-Ing. Marcus Simon (Fluidmechanik)


Vorlesungen

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Fluidmechanik: Die Studierenden sind in der Lage das dynamische Verhalten von Fluiden zu verstehen und mathemtisch zu beschreiben. Sind können die Probleme selbständig beschreiben und die Ergebnisse vortragen. Im Vordergrund stehen hierbei inkompressible Medien. Thermodynamik: Die Studierenden lernen als erweiterung zum bekannten Energiesatz die Wärme als zusätzliche Energie kennen. Sie sind in der Lage Kreisprozesse (Wärmekraftmaschine) zu verstehen und zu beurteilen. Lernziele:



Fluidmechanik: Die Studierenden können die aus der Kinetik bekannten Prinzipien auf Fluide übertragen. Sie können technische Strömungen berechnen und auslegen. Thermodynamik: Die Studierenden bekommen ein Verständnis für das Systemdenken in der Energielehre. Sie können Zustände beschreiben und die Prozesse, die zu einer Zustandänderung führen charakterisieren. Die Energiesatz aus der Mechanik wird verallgemeinert, so dass einfache Wärmekraftmaschinen berechnet und verstanden werden können. Irreversible Prozesse werden mittels des 2. Hauptsatzes betrachtet und quantifizierbar gemacht.

Inhalte Thermodynamik Grundbegriffe der Thermodynamik, Temperatur 1. Hauptsatz für geschlossene und offene Systeme

- Systemgrenzen, innere Energie - Kreisprozesse

2. Hauptsatz - Entropie als Zusatndsgröße

Wärmeübertragung - Konduktion, Konvektion, Strahlung

Fluidmechanik Eigenschaften von Fluiden

- Molekularer Aufbau - Widerstand gegen Formänderungen

Hydro- und Aerostatik - Flüssigkeitsdruck - Hydrostatischer Auftrieb

Hydrodynamik - Stromfadentheorie - Impulssatz



Bestandene Modulklausur


Gewichtung 6




Literatur Zierep, Bühler; Grundzüge der Strömungslehre: Grundlagen, Statik und Dynamik der Fluide, 7. Auflage 2008, Springer-Verlag

Spurk, Joseph; Strömungslehre, Einführung in die Theorie der Strömungen, 6. Auflage, Springer-Verlag

Baehr, Hans Dieter; Thermodynamik 9.Auflage 1996, Springer-Verlag

Langeheinecke, Jany: Thermodynamik für Ingenieure, 8. Auflage, Vieweg+Teubner



ISS3040 – Fachübergreifende Qualifikation 1

Kennziffer ISS3040

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Thomas Greiner


Credits 7 Credits

SWS Vorlesungen: jeweils 2 SWS




Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLH/PLK/PLM/PLP/PLR/PLS, zwei Klausuren mit jeweils 45 Minuten und eine Klausur mit 60 Minuten

Lehrsprache deutsch


Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus den Modulen des ersten Studienabschnitts

zugehörige Lehrveranstaltungen BAE1013 Betriebswirtschaftslehre LAW4041 Recht MEC3035 Produktentwicklung

Dozenten/Dozentinnen Prof. Dr. Stefan Haugrund (Betriebswirtschaftslehre) Prof. Dr. jur. Ralph Schmitt (Recht) Prof. Dr.-Ing. Mike Barth (Produktentwicklung)


Vorlesungen

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden erwerben eine ganzheitliche Sichtweise auf ein erwerbswirtschaftlich geführtes Unternehmen. Sie können Folgen betriebswirtschaftlicher und rechtlicher Entscheidungen auf die Unternehmensergebnisse abschätzen und erwerben Fähigkeiten zur zielorientierten Führung eines Unternehmens im Team. Lernziele: Betriebswirtschaftslehre: Die Studierenden verstehen grundlegende betriebswirtschaftliche

Zusammenhänge, wichtige Zielsetzungen eines Unternehmens und die wesentlichen Schritte zu ihrer



Verfolgung, kennen den grundlegenden Aufbau eines Unternehmens

und die Zusammenhänge zwischen den Unternehmensteilen,

verfügen über ein grundlegendes Verständnis der Aufgaben und wirtschaftlichen Fragestellungen in den einzelnen Betriebsfunktionen und

verstehen es, Wirkungen grundlegender operativer unternehmerischer Entscheidungen auf die Ergebnisse des Unternehmens und sein gesellschaftliches Umfeld abzuschätzen.

Recht: Die Studierenden können die vielfältigen Rechtsprobleme der betrieblichen

Praxis erkennen und entscheiden, ob sie diese Rechtsfragen selbst behandeln können oder einem Wirtschaftsjuristen vorlegen müssen,

haben sich Grundkenntnisse im geltenden deutschen Recht angeeignet und

beherrschen die spezielle Arbeits- und Denkmethode. Produktentwicklung: Die Studierenden verstehen grundlegende Zusammenhänge moderne

Produktentwicklungsprozesse sowie deren beteiligter Unternehmen, Kunden und Drittparteien,

haben Grundkenntnisse zu den Phasen der Produktentwicklung

beherrschen grundlegende Methoden zur Anforderungsanalyse, Funktionsanalyse und Funktionskostenanalyse

beherrschen intuitive und diskursive Kreativitätsmethoden

beherrschen Vorgehensweisen zur Produktstrukturierung

Inhalte Vorlesung Betriebswirtschaftslehre: der Betrieb als Wertschöpfungskette Betriebstypen, insb. Rechtsformen Grundlagen des Marketing und der Absatzwirtschaft Einsatz betrieblicher Produktionsfaktoren (insb. Arbeit,

Betriebsmittel) Management-Prozess (insb. Zielsetzung, Planung,

Organisation) Grundlagen der Rechnungslegung Grundlagen der Kostenrechnung



Vorlesung Recht: Überblick über das deutsche Rechtssystem BGB Handels- und Gesellschaftsrecht Vertragsarten, Vertragsschluss, Abwicklung von

Verträgen Produkthaftung Produktentwicklung : Grundlagen zur Produktentwicklung 1

- Produktmerkmale - Spannungsfelder der Produktentwicklung - Aktive und passive Vorgehensweisen

Grundlagen zur Produktentwicklung 2 - Wettbewerbsstrategie - Prozessdefinition - Unternehmensportfolio - Entwicklungsprozesse

Produktdefinition - Marktforschung - Benchmarking - Anforderungsklassifizierung, -Bewertung und –

Dokumentation Produktkonzeption 1

- Funktionale Beschreibung - Zielkosten - Wirtschaftlichkeitsberechnung

Produktkonzeption 2 - Kreativitätsmethoden

Produktgestaltung - Produktstrukturierung

Grundlagen der Virtuellen Produktentwicklung



Bestandene Klausuren.


Gewichtung 7




Literatur Recht: Bürgerliches Gesetzbuch (neueste Auflage, z.B. im dtv-

Verlag, darin ist auch das PHG), Handelsgesetzbuch Führich, Ernst R.: Wirtschaftsprivatrecht: Basiswissen des

Bürgerlichen Rechts und des Handels- und Gesellschaftsrechts für Wirtschaftswissenschaftler und Unternehmenspraxis. Vahlen Verlag München, 10. Aufl. 2010

Enders, Theodor; Hetger, Winfried A.: Grundzüge der betrieblichen Rechtsfragen. Boorberg Verlag Stuttgart, 4. Aufl., 2008

Kaiser, Gisbert A.: Bürgerliches Recht: Basiswissen und Fallschulung für Anfangssemester. Facultas.wuv Verlag Wien, 12. Aufl., 2009

Müssig, Peter: Wirtschaftsprivatrecht: Rechtliche Grundlagen wirtschaftlichen Handelns. Müller Verlag Heidelber u.a., 15. Aufl. 2012

Frenz, Walter; Müggenborg, Hans-Jürgen: Zivilrecht für Ingenieure: Zivilrecht, öffentliches Recht, Europarecht. Springer Berlin Heidelberg 2008

Betriebswirtschaftslehre: Drosse, Volker; Vossebein, Ulrich: Allgemeine

Betriebswirtschaftslehre: MLP – Repetitorium. Gabler Verlag Wiesbaden, 3. Aufl. 2005

Luger, Adolf E.: Allgemeine Betriebswirtschaftslehre, Band 1: Der Aufbau des Betriebes. Hanser Verlag München Wien, 5. Aufl. 2004

Schierenbeck, Henner: Grundzüge der Betriebswirtschaftslehre, Oldenburg Verlag München, 17. Aufl. 2008

Thommen, Jean-Paul; Achleitner, Ann-Kristin: Allgemeine Betriebswirtschaftslehre: Umfassende Einführung aus managementorientierter Sicht. Gabler Verlag Wiesbaden, 6. Aufl. 2009

Wöhe, Günter.: Einführung in die allgemeine Betriebs-wirtschaftslehre, Vahlen Verlag München, 24. Aufl. 2010

Produktentwicklung: Engeln, Werner: Methoden der Produktentwicklung.

Reihe Skripten Automatisierungstechnik. München: Oldenbourg Industrie, 201, 2. Auflage

Ehrlenspiel, Klaus: Integrierte Produktentwicklung : Denkabläufe, Methodeneinsatz, Zusammenarbeit. München; Wien : Carl Hanser, 2009, 4. Auflage.



Ehrlenspiel, Klaus; Kiewert, Alfons; Lindemann, Udo: Kostengünstig Entwickeln und Konstruieren: Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwicklung, Springer, 2007. 6. Auflage.

Lindemann, Udo: Methodische Entwicklung technischer Produkte: Methoden flexible und situationsgerecht anwenden, Springer, 2009, 3. Auflage.

Eigner, Martin; Stelzer, Ralph: Product Lifecycle Management : Ein Leitfaden für Product Development und Life Cycle Management, Springer, 2009. 2 Auflage.

Skripte des Moduls



MEC3400 – Vertiefungsmodul

Kennziffer MEC3400



Credits 18 Credits

SWS 12 SWS




Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLH/PLK/PLM/PLP/PLR/PLS

Lehrsprache deutsch


Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus den Modulen des ersten Studienabschnitts.


Vorlesungen Labore

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden erwerben im Rahmen von selbst gewählten Vertiefungsfächern vertiefende Kenntnisse im Bereich der Mechatronik. Die wählbaren Lehrver-anstaltungen werden zu Semesterbeginn bekannt gegeben, wobei insbesondere aktuelle Themen aus der Industrie angeboten werden sollen. Die Studierenden können dadurch einen Schwerpunkt fachlich vertiefen.



Bestehen der jeweiligen Anforderungen des Vertiefungsmoduls.


Gewichtung 18

Geplante Gruppengröße Vorlesungen: ca. 70 Studierende Labore: ca. 20 Studierende


MEC3400 – Vertiefungsmodul


SIEBTES SEMESTER


Kennziffer ISS4030

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Thomas Greiner


Credits 4 Credits

SWS Planspiel/Vorlesung: 2 SWS Kolloquium: 2 SWS




Prüfungsart/en, Prüfungsdauer UPL (Planspiel) PVL-BP (Kolloquium)

Lehrsprache deutsch/englisch


Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus dem Modul Fachübergreifende Qualifikation 1

zugehörige Lehrveranstaltungen GMT9999 Betriebswirtschaftliches Planspiel MEC4110 Mechatronik Kolloquium

Dozenten/Dozentinnen N. N. (Betriebswirtschaftliches Planspiel)


Planspiel/Vorlesung Kolloquium

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden erwerben durch das Planspiel eine umfassende und praxisnahe Sichtweise auf ein Unternehmen. Die Studierenden sollen befähigt werden, komplexe und umfassende Aufgaben von besonderer Schwierigkeit selbstständig methodisch fehlerfrei zu lösen, Individuelle Schwächen werden erkannt und abgebaut. Die Fähigkeit zur kritischen Selbstreflexion wird gefördert.



Lernziele: Die Studierenden können Folgen betriebswirtschaftlicher Entscheidungen

auf die Unternehmensergebnisse abschätzen, kennen grundlegende Strategien zur Steigerung des

Unternehmenswertes und wissen diese auf die Unternehmensfunktionen zu übertragen,

erwerben Fähigkeiten zur zielorientierten Führung eines Unternehmens (insb. betriebswirtschaftlicher Planungs-prozesse), sowie zum Umgang mit Team – Konflikten und komplexen Entscheidungssituationen, die unter Zeitdruck und unsicheren Zukunftserwartungen bewältigt werden müssen,

erwerben durch den Besuch von Fachvorträgen ausgesuchter Fach- und Führungskräfte weiterführendes anwendungsorientiertes Wissen,

vertiefen die eigenen Fachkenntnisse durch die Leitung von Tutorien,

vertiefen Präsentationstechniken und wenden diese an.

Inhalte Vorlesung Betriebswirtschaftliches Planspiel: Leitung eines virtuellen Unternehmens als Teil eines

„Management-Teams“ über einen Zeitraum mehrerer Geschäftsjahre

Analyse und Lösung betriebswirtschaftlicher Problemstellungen

Durchführung betriebswirtschaftlicher Planungsprozesse Treffen komplexer betriebswirtschaftlicher

Entscheidungen im Team unter Zeitdruck und Datenunsicherheit

Kolloquium: abhängig vom individuellen Studierenden Besuch von Fachvorträgen Durchführung und Leitung von Tutorien Vertiefung methodischer Fragen, auch und vor allem im

Hinblick auf die anstehende Bachelorthesis



Erfolgreich absolviertes Planspiel und Kolloquium.



Geplante Gruppengröße Planspiel/Vorlesung: ca. 70 Studierende Kolloquium: einzelne Studierende bzw. Kleingruppen




Kennziffer ISS4050

Modulverantwortlicher Prof. Dr. rer. nat. Esther Rösch


Credits 2 Credits

SWS Kolloquium: 2 SWS




Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PVL-BP (Kolloquium) UPL

Lehrsprache deutsch


Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus den Modulen bis einschließlich des 6. Fachsemesters.

zugehörige Lehrveranstaltungen COL4999 Fachwissenschaftliches Kolloquium MEC4500 Wissenschaftliche Dokumentation ISS4023 Seminarvortrag

Dozenten/Dozentinnen alle Professoren des Studiengangs


Kolloquium Vortrag

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Im Rahmen des fachwissenschaftlichen Kolloquiums sollen die Studierenden sich selbstständig unter wissenschaftlicher Anleitung in das ihrer Abschlussarbeit einarbeiten, das in Absprache mit dem betreuenden Professor festgelegt wird. Die Studierenden halten darüber im Rahmen des Seminarvortrags einen Fachvortrag. Lernziele: Die Studierenden Können komplexe und umfassende Aufgaben von

besonderer Schwierigkeit selbstständig methodisch fehlerfrei lösen,

erkennen ihre Schwächen und können diese abbauen und



fördern ihre kritische Selbstreflexion.

Inhalte Kolloquium: individuell abhängig vom Studierenden insbesondere Gegenstände, bei denen der einzelnen

Studierende selbst oder sein Mentor Defizite sieht oder besonderes Interesse zeigt

methodische Fragen, auch und vor allem im Hinblick auf die anstehende Bachelorthesis, werden vertieft

Wissenschaftliche Dokumentation: Stilistik Formaler Aufbau von Dokumenten Grundbegriffe der Typographie und Printgestaltung Praktische Übungen am PC (Gliederung, Arbeiten mit

Formatvorlagen, Inhaltsverzeichnis usw.).



Erfolgreiche Absolvierung der individuellen Vorgaben.

Geplante Gruppengröße Seminarvortrag und Wissenschaftliche Dokumentation: bis ca. 70 Studierende Kolloquium: einzelne Studierende bzw. Kleingruppen

Literatur Wissenschaftliche Dokumentation: Rechenberg, Peter: Technisches Schreiben (nicht nur) für

Informatiker. Hanser Verlag München, 3. Aufl. 2006 L. Hering, H. Hering: Technische Berichte. Vieweg,

Braunschweig/Wiesbaden 2000 Hering, Lutz; Hering, Heike: Technische Berichte:

Gliedern, Gestalten, Vortragen. Vieweg Verlag Braunschweig Wiesbaden, 2. Aufl. 2000 (6. Auflage 2009 erschienen: http://www.springerlink.com/content/v31v23/)

Grieb, Wolfgang: Schreibtips für Diplomanden und Doktoranden in Ingenieur- und Naturwissenschaften. VDE-Verlag Berlin Offenbach, 4. Aufl. 1999


Sonstiges

http://www.springerlink.com/content/v31v23/



Kennziffer MEC4100



Credits 5 Credits

SWS 4 SWS





Lehrsprache deutsch


Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus den Modulen des ersten Studienabschnitts.

zugehörige Lehrveranstaltungen MEC4100 Projektarbeit 3

Dozenten alle Professoren des Studiengangs


Kolloquium

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden vertiefen im Rahmen der dritten Projektarbeit ihre praktischen Fähigkeiten, sich selbstständig in eine gegebene Aufgabenstellung einzuarbeiten und diese zielgerichtet durchzuführen. Sie stellen dazu Arbeitspläne auf, kommunizieren mit dem Betreuer und gegebenenfalls weiteren Teammitgliedern und vertiefen so ihre Kenntnisse im Projektmanagement. Durch die Wahl des Themas erwerben sie vertiefende Kenntnisse auf einem Gebiet der Mechatronik. Das ingenieurmäßige Herangehen an die Aufgabenstellung steht bei der Bearbeitung des Themas im Vordergrund und bereitet die Studierenden auf die spätere Vorgehensweise in der Industrie vor. Durch die Dokumentation und die Präsentation der Ergebnisse (Vortrag mit öffentlicher Diskussion) üben sie die Kommunikation mit einem Fachpublikum bzw. späteren Arbeitskollegen.

Workload Eigenstudium: 150 Stunden (Einarbeitung, Durchführung, Dokumentation, Kolloquium) und Coaching




Erfolgreiche Absolvierung der Projektarbeit.


Gewichtung 5



THE4998 – Abschlussarbeit

Kennziffer THE4998



Credits 15 Credits




Prüfungsart/en, Prüfungsdauer PLT

Lehrsprache deutsch

Teilnahmevoraussetzungen Formale Voraussetzungen: Bestehen des 1. und 2. Studienabschnitts

Inhaltliche Voraussetzungen: Kenntnisse aus den Modulen aller Fachsemester.

Dozenten/Dozentinnen alle Professoren des Studiengangs


Abschlussarbeit

Ziele Qualifikationsziele/Beitrag zu den Qualifikationszielen des Studiengangs: Die Studierenden zeigen, dass sie sich in eine komplexe Aufgabenstellung der Mechatronik einarbeiten und diese zielgerichtet mit ingenieurmäßigen Methoden bearbeiten können. Die Aufgabenstellung ergibt sich vorzugsweise aus Industriekooperationen und ist typischerweise im Bereich Entwicklung oder angewandte Forschung anzusiedeln. Die Studierenden wenden die gelernten Fähigkeiten an, sich einen Arbeitsplan aufzustellen, sich notwendige Informationen zu beschaffen und mit dem Betreuer und gegebenenfalls in einem Team zu kommunizieren. Die Studierenden dokumentieren und präsentieren ihre Ergebnisse im Rahmen eines hochschulöffentlichen Kolloquiums.

Workload Eigenstudium (Einarbeitung, Durchführung, Dokumentation, Kolloquium) und Coaching: 450 Stunden


Erfolgreiche Absolvierung der Abschlussarbeit sowie des Kolloquiums.


Gewichtung 15


THE4998 – Abschlussarbeit

Geplante Gruppengröße Kolloquium: Hochschulöffentlichkeit


mechatronikblog.hs-pforzheim.de/informationstechnik/files/2014/01/...kfz-mechatronik prof. zirn...

Documents